新乐遗址出土的煤精制品（图片来源网络）

我国以往煤炭最早用于冶炼和取暖的实证见于考古发掘的冶铁遗址，距今有2000多年。2018年，考古工作者在新疆伊犁地区发掘了距今3600年至3000年的吉仁台沟口遗址，在遗址中发现大量煤灰、煤渣、未燃尽煤块以及煤坑等。这一发现将人类用煤的历史提前到3000年前。此前，西方最早用煤的记录出现在公元前300年古希腊学者所著的《石史》中。

吉仁台沟口遗址出土的煤堆（图片来源网络）

在被发现并被当作燃料使用后，一直到第一次工业革命之前，煤炭的产量始终都不高。在相当长的一段时期里，煤炭仅仅作为薪柴燃料的补充或者为上层贵族及富人所享用。如在我国隋代，煤炭还只是在宫廷中使用的重要燃料。到了唐代，煤炭开始在全国范围内得到大规模开采，并在山西等富煤区留下最早的采矿遗迹。

在我国古代，除了被作为燃料外，煤炭还被用来制墨。唐中书令李峤曾有诗云：“长安分石炭，上党结松心。”

到了宋代，煤炭的开采更为普遍。当时，已经出现了运输及贩卖煤炭的商人，煤炭还被大规模用作冶铁、铸钱。《鸡肋编》是两宋之际学者庄绰集半生心血所撰的一部笔记著作，其中有这样的记载：“汴都百万家，尽仰石炭，无一家燃薪者。”建炎元年（1127年），南宋官员、文学家朱弁奋身自荐，出使金国，被羁十六载始得放归。留金期间，他写下了不少回忆故国家乡景物、反映拘囚生活的诗作，其中一首《炕寝三十韵》这样写道：“御冬貂裘弊，一炕且跧伏。西山石为薪，黝色惊射目。”诗中明确记载了在我国北方地区（今山西大同一带），人们在严冬时节用煤炭烧炕取暖的情形。

元代时，煤炭的开采有了更大发展。马可·波罗在其游记中记载：“契丹全境之中，有一种黑石，采自山中，如同脉络，燃烧与薪无异。其火候且较薪为优，盖若夜间燃火，次晨不息。其质优良，致使全境不燃他物。所产木材固多，然不燃烧。盖石之火力足，而其价亦贱于木也。”这说明，在我国北方，煤炭当时已经超越木柴成为第一燃料。

《天工开物》一书中关于古代煤窑生产工具和生产过程的示意图

明代时，煤炭已成为关乎国计民生的重要资源。宋应星在《天工开物》中记载：“煤炭普天皆生，以供锻炼金石之用。凡炉中炽铁用炭，煤炭居十七，木炭居十三。”

到了清代，我国人口进一步增加，农业、手工业进一步发展，煤炭的需求量逐渐增加。在清乾隆年间，甚至进行了一次全国性的煤炭资源调查。乾隆五年（1740年）二月，大学士兼礼部尚书赵国麟提呈“广开煤矿”奏折。乾隆皇帝对此十分重视，加以批准：“各省产煤之处，无关城池龙脉、古昔陵墓、堤岸通衢者，悉驰其禁，该督抚酌量情形开采。”由皇帝亲自下令，在全国“悉驰其禁”，从而发动了一场遍及全国、上下联动的勘查和煤炭资源开发活动。在中国历史上，这是从来没有过的事情。此举无疑有力地推动了全国煤炭事业的发展。

但不可否认的是，直到明清煤炭业繁盛之时，我国煤炭生产还是以原始落后的手工生产方式为主，煤炭生产的各个环节几乎全靠人力，生产规模较小。

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助燃变革之火

在进行煤炭开采时，人们所遇到的主要问题就是排水和通风，其次是运输问题。直到18世纪初叶，英国工程师托马斯·纽科门发明了用于矿井排水的大气式蒸汽机后，有关问题才得到解决。

英国工程师托马斯·纽科门首次制成可供实用的大气式蒸汽机（图片来源网络）

有意思的是，人类发明制造工业用蒸汽机，最初的目的只是用来解决煤矿的排水难题；但自发明后，经过不断改进，特别是瓦特蒸汽机的出现，让蒸汽机在纺织、冶炼、蒸汽机船舶和蒸汽机车上大放异彩。其后，随着18世纪后期到19世纪前期第一次工业革命的完成，以煤炭为主要能源的工业社会才逐渐形成，人类正式开启了使用化石燃料的新时代。

第一次工业革命之前，英国为了发展冶炼业，大量砍伐树木，以获取木柴作为燃料，这使得森林面积大幅度缩小。1709年，随着英国人亚伯拉罕·达比（又称达比一世）发明了焦炭冶铁法，煤炭成为冶铁时不可或缺的原材料之一。冶铁方式发生变化，煤炭的消耗量大幅增加。

第一次工业革命是技术发展史上的一次巨大变革，更是人类历史上一场深刻的社会变革。其标志就是蒸汽机的广泛应用；而蒸汽机又是通过煤炭燃烧来产生动力的。可以说，第一次工业革命的成功，煤炭起到了无可替代的作用。

本文节选自《百科知识》2022.11A

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