浅析清代富荣盐场井盐生产技术
周聪
摘 要:自贡盐业生产至迟在东汉时期已肇始,两晋南北朝初具规模,唐宋时闻名全川,明清两代进一步发展,自贡地区的富荣盐场成为当时极具规模的工业性开采矿场。有清一代,井盐生产技术在富荣盐场形成了一套完整的工艺,为人类开创了开采地下资源的途径和方法,走在了当时世界的前列,为人类文明的科学进步做出了卓越贡献。
关键词:清代;井盐生产技术;富荣盐场 中图分类号:TS351
文献标识码:A 文章编号:1003—9864(2018)02—0067—05
明末清初,四川战乱频仍,经济备受破坏,人丁锐减,百业凋敝。盐业生产亦受到极大冲击,产盐之井“仅存昔之什一”①。此时的井盐生产处于一家一户为单位的小规模水平,主要是一种“藉谋衣食”的手段。自明末天启年间至清顺治十六年的30多年内,富顺地区仅存盐井34眼,煎锅99口②。
清政府为恢复盐业生产,巩固其在四川的统治,颁布了一系列有利于井盐业生产发展的措施。首先,改变了明代以前井灶多由官办的政策,任民自由开采,承认井灶为老百姓的私产;其次,对新开凿的盐井“照开荒事例,三年起课”③,即免税三年。这些政策的制定和颁布,促进了四川盐业的全面恢复和发展,清雍乾时四川盐业逐渐形成了五大产场,嘉道时富荣盐场发展成为全川三大产场之一。富荣盐场以资源和技术方面的优势成为四川盐业生产的中心,并形成了一套完整的井盐生产技术。
一、细密的凿井工序
清代,随着富荣盐场盐业生产的发展和新的地下卤水资源的开发,凿井技术不断提高和完善,形成了一套完整的凿井工艺。其工序按先后顺序大致可分为:定井位、开井口、下石圈、凿大口、下木柱、凿小眼、搧泥。现分述如下:
(一)定井位
古代工匠利用出露地表的盐卤及天然气来判断气、卤的分布位置,并确定井位。在自贡地区,工匠们认为从山顶向下逐渐延伸的平缓山腰,向阳地带黄沙不浮面,石灰石多,岩石表面出现盐霜,天晴时沙石中有“星光”闪耀,能嗅到卤味,植物稀少等地貌特征,均可能蕴藏盐卤和天然气资源。当然,也有在成井多年、产丰卤旺的地方找井位的,这种方法在富荣盐场叫作“看榜样”。
(二)开井口、下石圈
开井口首先需按照地形将井基铲高、填平,为凿井修建平坝。然后挖井、打大口。挖大口是用人工挖掘或凿子开凿,大口直径一般为0.9米~1.1米。大口挖好后,再下入石圈,层层垒迭,构成地表石质套管。
(三)凿大口
石圈下好后,在井场安置碓架和大车等凿井、提升设备。然后将蒲扇锉吊在碓板上,用人力捣碓凿大口。捣碓时,“新井则以二人在碓上,以一人在井口转锉,深井则以三人或四人在碓上,仍以一人在井口转锉”①,以带动锉头一上一下冲击井底,破碎岩石,使井深逐渐增加。当凿到一定深度时,便提起锉头,换泥筒入井搧泥,将凿出的泥沙吸入筒内并提出井外。
(四)下木柱
为了封隔浅层淡水和疏松易塌的地层,下木柱势在必行。木柱是用约2米长的圆木从中剖开,挖去圆心内部的一部分,再一节节连接。木柱外面用竹篾箍紧,并涂上桐油石灰,再缠上井麻后即制成。下木柱时,需先立天车(井架),吊井下入大口内作为套管即可。
(五)凿小眼
凿小眼是凿井过程中耗费时间最长的一道工序,动辙需要几年,甚至十几年方能完成。凿小眼的方法与凿大口相同。凿小眼的钻头一般以银锭锉为主,也可根据岩层的情况选用马蹄锉或垫根子锉。凿小眼时,最常见的事故是井壁垮塌。
井壁垮塌容易造成泥沙石块阻塞井腔,使锉头和泥筒无法上下进行作业,甚至造成卡筒、卡锉等事故,俗称“落难”。落难发生后,根据不同的情况,采用不同的工具把落物打捞上来,再继续钻进。当凿到卤水或天然气时,谓之“见功”①。见功后,小眼便告凿成。
(六)搧泥
在凿井过程中,井底堆积的岩屑和泥沙能否清理干净,是能否继续钻井的关键。因此,富荣盐场的盐工运用与汲卤筒相同的方法制成了搧泥筒。搧泥筒由小于井径的竹筒做成,筒底悬一块熟牛皮构成单向阀。当搧泥筒向下放到井底时,井底泥浆张力冲开阀门,泥沙进入筒内。当搧泥筒向上提升时,筒内泥浆的压力将阀门关闭,从而巧妙地将岩屑和泥浆提出井口。
清代富荣盐场的盐工以自己的艰辛劳动、聪明才智和首创精神,发明了一整套深井鉆凿技术和修治井技术、打捞井下落物技术、深井提捞法开采技术、自然连通竹笕输卤技术、?盆无阻开采天然气技术、植物蛋白提纯卤水煎盐技术等,标志着井盐生产技术发展到一个崭新阶段。富荣盐场亦由此成为世界最早进行大规模开采的井盐矿区,这里亦成为人类机械顿钻凿井技术的发祥地之一,成为世界第一口超千米深井——清道光十五年凿成的燊海井(1001.42米)的诞生地。
二、输卤技术的逐步完善
明清时期,随着富荣盐场井盐开采技术的演进,不仅井灶分离,而且经常出现卤水井与天然气井不在同一地区,且距离较远的情况,必须“移卤就煎”。由此,输卤技术亦相应发展起来。竹笕是井盐产场普遍的输卤管道,尤其以富荣盐场的输卤技术最为完备。这种工艺是利用压差和连通器原理,在没有任何加压装置的条件下,将一根根的楠竹中空,并用竹篾捆扎连接而成,在悬崖或空中架设起竹制管道,利用地形的高低落差,将卤水送达数十里之外的煎盐灶房。
富荣盐场的能工巧匠们充分发挥自己的聪明才智,在总结历代输卤经验的基础上,采用竹笕、笕窝和提水马车,形成了一套完整的竹笕输送卤水工艺,成功地实现了卤水的远距离输送。
(一)竹笕输卤
关于输卤竹笕的制作、铺设以及附加设备的功能,史籍有详尽记载。清富顺县令吴鼎立在《自流井风物名实说》中称:“运水谓之笕”。“剖大竹通其节,外以麻约之,流水于中,三节五节以至二十节,谓之笕。横斜左右,望之如雁字一行,井水注灶,无为而成。”② 李榕亦记述道:“笕外缠竹篾,油灰渗之,外不浸雨水,内不遗涓滴,高者登山,低者入地”,“小溪之井无火,置笕通咸水,经十余里,至荣溪西岸……覆以石槽,伏行溪水中,达东岸,以就火”,“两岸各高二十余丈,绵亘冲射,是为奇观”③。由于竹笕不能弯曲,盐场工匠们又发明了笕窝。笕窝,是输卤的附加设备,具有转向、沉淀杂质、减低笕内压力和便于疏通笕管等功能。
(二)“天车”提卤
天车(井架)是盐井钻采和卤水提取的重要设备。天车结构科学、造型奇巧、设计巧妙,应用了现代力学原理。一架天车的高度,是与井盐产量和汲卤筒大小、长短成正比的,它在井盐生产中的主要功能是提升汲卤筒、采汲盐井中的地下卤水。大型的天车一次可起吊20吨的重量,在清代生产力发展水平下,是一个非常了不起的成就,故将其称之为“古代起重机”。
三、精湛的制盐技术
富荣盐场的制盐技术与各地和各历史时期的井盐制作方法不尽相同,但基本工艺形式却是一致的,即熬煮蒸发制盐。其技术发展历程可划分为柴薪熬盐、煤炭熬盐和天然气制盐三个阶段。这三个阶段是一个由原始的制盐方法向成熟的制盐方法转变的过程,同时,每个阶段的工艺特点构成了制盐技术一次又一次的技术革新。
(一)柴薪熬盐
在相当长的时间里,柴薪是绝大多数井盐产地熬盐的主要燃料。因此,古人在选择井位时,多靠近山林,这也是为伐薪煮盐之便。虽然山林随处皆有,但经年砍伐,已渐有薪源难继之虞。好些井灶都困于“柴薪无地可采,煎办甚难”①。柴薪的枯缺,给井盐生产带来了燃料危机。
(二)煤炭熬盐
因用柴薪煮盐,森林渐次砍伐怠尽,煤炭遂成为煮盐的主要燃料。明末清初,四川产煤州县达70多个,“凡产盐之处,未有不产煤者”②。清乾嘉时期,离自流井10里许的贡井,盐业滋炽,运煤者达80余舟③,说明煤炭在当时盐业生产中的重要地位。
(三)天然气熬盐
自道光以降,随着大批深井的广为开凿,自流井气田进入了大规模开发的新阶段,盐井深度突破千米大关,三叠纪嘉陵江组石灰岩气层被开采,天然气成为井盐生产的主要燃料。
此时,富荣盐场“火井有大火,有微火,惟视所煮锅之多寡以为盛衰。今富厂井大率水火兼出者多,未由分计,合计所煮锅至五千一百口有奇,折合足火三千六百口有奇”④。为提高盐的质量,制盐工匠们还在熬盐过程中运用加豆浆和淋花水等方法去除盐的杂质。为此,吴炜在其所著《四川盐政史》中赞誉道:“蜀中各厂产盐,惟自流井火井烧盐之法为最精”⑤。
四、结 语
在明代井盐钻井技术的基础上,中国古代井盐生产技术在清代的四川地区得到逐步发展,最终在富荣盐场臻于完善,形成一套细密的钻井、
输卤、制盐工艺。这套完整的井盐生产工艺,促进了井盐生产的快速发展,井盐产量迅猛增加。李榕在《自流井记》中记载咸同年间的富荣盐场“担水之夫约有万……盐船之夫,其数倍于担水之夫。担盐之夫又倍之。……盐匠、山匠、灶头,操此三艺者约有萬。……以巨金业盐者数百家”①。据统计,清末民初自贡盐业发展的鼎盛时期,有盐卤、天然气生产井413眼,煎盐锅1001口,产食盐达15万吨,除销往省内10余个县外,还销往湘、鄂、滇、黔四省中的百余个州②。足见当时富荣盐场盐业生产之繁盛。
(责任编辑:侯 虹)
摘 要:自贡盐业生产至迟在东汉时期已肇始,两晋南北朝初具规模,唐宋时闻名全川,明清两代进一步发展,自贡地区的富荣盐场成为当时极具规模的工业性开采矿场。有清一代,井盐生产技术在富荣盐场形成了一套完整的工艺,为人类开创了开采地下资源的途径和方法,走在了当时世界的前列,为人类文明的科学进步做出了卓越贡献。
关键词:清代;井盐生产技术;富荣盐场 中图分类号:TS351
文献标识码:A 文章编号:1003—9864(2018)02—0067—05
明末清初,四川战乱频仍,经济备受破坏,人丁锐减,百业凋敝。盐业生产亦受到极大冲击,产盐之井“仅存昔之什一”①。此时的井盐生产处于一家一户为单位的小规模水平,主要是一种“藉谋衣食”的手段。自明末天启年间至清顺治十六年的30多年内,富顺地区仅存盐井34眼,煎锅99口②。
清政府为恢复盐业生产,巩固其在四川的统治,颁布了一系列有利于井盐业生产发展的措施。首先,改变了明代以前井灶多由官办的政策,任民自由开采,承认井灶为老百姓的私产;其次,对新开凿的盐井“照开荒事例,三年起课”③,即免税三年。这些政策的制定和颁布,促进了四川盐业的全面恢复和发展,清雍乾时四川盐业逐渐形成了五大产场,嘉道时富荣盐场发展成为全川三大产场之一。富荣盐场以资源和技术方面的优势成为四川盐业生产的中心,并形成了一套完整的井盐生产技术。
一、细密的凿井工序
清代,随着富荣盐场盐业生产的发展和新的地下卤水资源的开发,凿井技术不断提高和完善,形成了一套完整的凿井工艺。其工序按先后顺序大致可分为:定井位、开井口、下石圈、凿大口、下木柱、凿小眼、搧泥。现分述如下:
(一)定井位
古代工匠利用出露地表的盐卤及天然气来判断气、卤的分布位置,并确定井位。在自贡地区,工匠们认为从山顶向下逐渐延伸的平缓山腰,向阳地带黄沙不浮面,石灰石多,岩石表面出现盐霜,天晴时沙石中有“星光”闪耀,能嗅到卤味,植物稀少等地貌特征,均可能蕴藏盐卤和天然气资源。当然,也有在成井多年、产丰卤旺的地方找井位的,这种方法在富荣盐场叫作“看榜样”。
(二)开井口、下石圈
开井口首先需按照地形将井基铲高、填平,为凿井修建平坝。然后挖井、打大口。挖大口是用人工挖掘或凿子开凿,大口直径一般为0.9米~1.1米。大口挖好后,再下入石圈,层层垒迭,构成地表石质套管。
(三)凿大口
石圈下好后,在井场安置碓架和大车等凿井、提升设备。然后将蒲扇锉吊在碓板上,用人力捣碓凿大口。捣碓时,“新井则以二人在碓上,以一人在井口转锉,深井则以三人或四人在碓上,仍以一人在井口转锉”①,以带动锉头一上一下冲击井底,破碎岩石,使井深逐渐增加。当凿到一定深度时,便提起锉头,换泥筒入井搧泥,将凿出的泥沙吸入筒内并提出井外。
(四)下木柱
为了封隔浅层淡水和疏松易塌的地层,下木柱势在必行。木柱是用约2米长的圆木从中剖开,挖去圆心内部的一部分,再一节节连接。木柱外面用竹篾箍紧,并涂上桐油石灰,再缠上井麻后即制成。下木柱时,需先立天车(井架),吊井下入大口内作为套管即可。
(五)凿小眼
凿小眼是凿井过程中耗费时间最长的一道工序,动辙需要几年,甚至十几年方能完成。凿小眼的方法与凿大口相同。凿小眼的钻头一般以银锭锉为主,也可根据岩层的情况选用马蹄锉或垫根子锉。凿小眼时,最常见的事故是井壁垮塌。
井壁垮塌容易造成泥沙石块阻塞井腔,使锉头和泥筒无法上下进行作业,甚至造成卡筒、卡锉等事故,俗称“落难”。落难发生后,根据不同的情况,采用不同的工具把落物打捞上来,再继续钻进。当凿到卤水或天然气时,谓之“见功”①。见功后,小眼便告凿成。
(六)搧泥
在凿井过程中,井底堆积的岩屑和泥沙能否清理干净,是能否继续钻井的关键。因此,富荣盐场的盐工运用与汲卤筒相同的方法制成了搧泥筒。搧泥筒由小于井径的竹筒做成,筒底悬一块熟牛皮构成单向阀。当搧泥筒向下放到井底时,井底泥浆张力冲开阀门,泥沙进入筒内。当搧泥筒向上提升时,筒内泥浆的压力将阀门关闭,从而巧妙地将岩屑和泥浆提出井口。
清代富荣盐场的盐工以自己的艰辛劳动、聪明才智和首创精神,发明了一整套深井鉆凿技术和修治井技术、打捞井下落物技术、深井提捞法开采技术、自然连通竹笕输卤技术、?盆无阻开采天然气技术、植物蛋白提纯卤水煎盐技术等,标志着井盐生产技术发展到一个崭新阶段。富荣盐场亦由此成为世界最早进行大规模开采的井盐矿区,这里亦成为人类机械顿钻凿井技术的发祥地之一,成为世界第一口超千米深井——清道光十五年凿成的燊海井(1001.42米)的诞生地。
二、输卤技术的逐步完善
明清时期,随着富荣盐场井盐开采技术的演进,不仅井灶分离,而且经常出现卤水井与天然气井不在同一地区,且距离较远的情况,必须“移卤就煎”。由此,输卤技术亦相应发展起来。竹笕是井盐产场普遍的输卤管道,尤其以富荣盐场的输卤技术最为完备。这种工艺是利用压差和连通器原理,在没有任何加压装置的条件下,将一根根的楠竹中空,并用竹篾捆扎连接而成,在悬崖或空中架设起竹制管道,利用地形的高低落差,将卤水送达数十里之外的煎盐灶房。
富荣盐场的能工巧匠们充分发挥自己的聪明才智,在总结历代输卤经验的基础上,采用竹笕、笕窝和提水马车,形成了一套完整的竹笕输送卤水工艺,成功地实现了卤水的远距离输送。
(一)竹笕输卤
关于输卤竹笕的制作、铺设以及附加设备的功能,史籍有详尽记载。清富顺县令吴鼎立在《自流井风物名实说》中称:“运水谓之笕”。“剖大竹通其节,外以麻约之,流水于中,三节五节以至二十节,谓之笕。横斜左右,望之如雁字一行,井水注灶,无为而成。”② 李榕亦记述道:“笕外缠竹篾,油灰渗之,外不浸雨水,内不遗涓滴,高者登山,低者入地”,“小溪之井无火,置笕通咸水,经十余里,至荣溪西岸……覆以石槽,伏行溪水中,达东岸,以就火”,“两岸各高二十余丈,绵亘冲射,是为奇观”③。由于竹笕不能弯曲,盐场工匠们又发明了笕窝。笕窝,是输卤的附加设备,具有转向、沉淀杂质、减低笕内压力和便于疏通笕管等功能。
(二)“天车”提卤
天车(井架)是盐井钻采和卤水提取的重要设备。天车结构科学、造型奇巧、设计巧妙,应用了现代力学原理。一架天车的高度,是与井盐产量和汲卤筒大小、长短成正比的,它在井盐生产中的主要功能是提升汲卤筒、采汲盐井中的地下卤水。大型的天车一次可起吊20吨的重量,在清代生产力发展水平下,是一个非常了不起的成就,故将其称之为“古代起重机”。
三、精湛的制盐技术
富荣盐场的制盐技术与各地和各历史时期的井盐制作方法不尽相同,但基本工艺形式却是一致的,即熬煮蒸发制盐。其技术发展历程可划分为柴薪熬盐、煤炭熬盐和天然气制盐三个阶段。这三个阶段是一个由原始的制盐方法向成熟的制盐方法转变的过程,同时,每个阶段的工艺特点构成了制盐技术一次又一次的技术革新。
(一)柴薪熬盐
在相当长的时间里,柴薪是绝大多数井盐产地熬盐的主要燃料。因此,古人在选择井位时,多靠近山林,这也是为伐薪煮盐之便。虽然山林随处皆有,但经年砍伐,已渐有薪源难继之虞。好些井灶都困于“柴薪无地可采,煎办甚难”①。柴薪的枯缺,给井盐生产带来了燃料危机。
(二)煤炭熬盐
因用柴薪煮盐,森林渐次砍伐怠尽,煤炭遂成为煮盐的主要燃料。明末清初,四川产煤州县达70多个,“凡产盐之处,未有不产煤者”②。清乾嘉时期,离自流井10里许的贡井,盐业滋炽,运煤者达80余舟③,说明煤炭在当时盐业生产中的重要地位。
(三)天然气熬盐
自道光以降,随着大批深井的广为开凿,自流井气田进入了大规模开发的新阶段,盐井深度突破千米大关,三叠纪嘉陵江组石灰岩气层被开采,天然气成为井盐生产的主要燃料。
此时,富荣盐场“火井有大火,有微火,惟视所煮锅之多寡以为盛衰。今富厂井大率水火兼出者多,未由分计,合计所煮锅至五千一百口有奇,折合足火三千六百口有奇”④。为提高盐的质量,制盐工匠们还在熬盐过程中运用加豆浆和淋花水等方法去除盐的杂质。为此,吴炜在其所著《四川盐政史》中赞誉道:“蜀中各厂产盐,惟自流井火井烧盐之法为最精”⑤。
四、结 语
在明代井盐钻井技术的基础上,中国古代井盐生产技术在清代的四川地区得到逐步发展,最终在富荣盐场臻于完善,形成一套细密的钻井、
输卤、制盐工艺。这套完整的井盐生产工艺,促进了井盐生产的快速发展,井盐产量迅猛增加。李榕在《自流井记》中记载咸同年间的富荣盐场“担水之夫约有万……盐船之夫,其数倍于担水之夫。担盐之夫又倍之。……盐匠、山匠、灶头,操此三艺者约有萬。……以巨金业盐者数百家”①。据统计,清末民初自贡盐业发展的鼎盛时期,有盐卤、天然气生产井413眼,煎盐锅1001口,产食盐达15万吨,除销往省内10余个县外,还销往湘、鄂、滇、黔四省中的百余个州②。足见当时富荣盐场盐业生产之繁盛。
(责任编辑:侯 虹)