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2.矿井提升运输工具有巨大发展。

    大中型煤矿都安装了提升机,并逐步向大型化、电力化方向发展,大大提高了提煤效率。近代煤矿诞生时,开平煤矿88 年安装投产的蒸汽绞车只有50 马力,日提煤能力500 吨。908 年开平公司林西煤矿开始安装000马力蒸汽绞车,提煤能力增加数倍。二十世纪初,西方开始出现电力绞车,使蒸汽绞车相形见拙。而中国煤矿很快也用上了电绞车。920 年,开滦赵各庄矿四号井首先安装了 台75 马力的电绞车,日提煤能力可达000 吨。此后,开滦唐山矿、林西矿、抚顺煤矿、中兴煤矿、六河沟煤矿等大型煤矿都安装了电绞车。有些煤矿的电绞车能力之大,当时在世界上也是屈指可数的。922 年,赵各庄矿安装了 台75 马力的电绞车,93 年抚顺龙凤矿安装了 台5395 马力的电绞车,日提煤能力高达5000 吨。

    相对于矿井提升而言,近代煤矿井下巷道运输要落后得多。多数矿井仍然是人力或畜力运煤。唯萍乡煤矿在907 年投产时在总平巷用架线式电机车运煤。抚顺煤矿和中兴煤矿则在二三十年代开始在井下巷道中使用无极绳运输。

    矿井井口地面运输有些矿比较先进,如抚顺煤矿在94 年即开始用电机车(此前为蒸汽机车)运输,阳泉五矿和京西房山矿分别于99 年和925年开始使用架空索道运输。

    井下回采工作面的运输,相对而言最为落后,普遍延用古代人力拖、背的方法,唯中兴煤矿在93 年开始在回采工作面使用簸运机,随后,东北地区部分大矿中也见使用。

    3.矿井通风、排水效能显著提高。

    旧式手工煤窑难于形成规模生产能力,不能满足近代工业发展需要,主要是受制于提升、通风、排水能力,不能深采。近代煤矿的发展,离不开提升、通风、排水机械的应用和能力的提高。在二十世纪二十年代,通风机、排水机逐渐由蒸汽动力改为电力,通风机的风量高达每分钟0000 多立方米。抚顺煤矿是近代煤矿中拥有大型风机最多的矿,通风能力为全国之冠。如抚顺老虎台矿装有风量为每分钟3000 立方米的扇风机 台;龙凤矿安装风量分别为每分钟5000 和3000 立方米的通风机各 台,500 立方米的通风机2 台。矿井排水能力的提高也很迅速。十九世纪七十年代近代煤矿诞生之初,从国外引进的第 台蒸汽动力水泵,排水能力为扬程200 米,排水量每分钟3.5 吨(78 加仑),到二十世纪二十年代,电动水泵逐渐取代了蒸汽泵,排水效能几乎提高 倍。

    4.煤炭加工技术的提高。

    旧式煤窑全用手工选煤,近代煤矿诞生之初,开平煤矿虽有选煤机,也仅是带式手选机。到了二十世纪初,萍乡煤矿投产时(907 年),从德国购进3 台洗煤机(振动筛),先后投产,洗煤机总功率为45 马力,日洗煤能力4000 吨。继萍乡煤矿之后,94—97 年间,开滦林西矿先后安装2 台跳汰洗煤机,总功率50 马力。927 年林西矿又安装 台泡沫浮选机,用以洗选末煤,效果良好。95 年,本溪湖煤矿安装 台振动式洗煤机,每小时洗煤能力85 吨。此外,井陉煤矿也安装了2 台洗煤机,日洗煤能力百余吨。近代炼焦多采取传统的方法,中兴公司、开滦、六河沟、井陉、本溪湖、鲁大公司等煤矿都设有圆形炼焦炉。唯萍乡煤矿采用西法蜂房炉与土法长方炉两种方法炼焦。长方炉炼焦是萍乡人俞燮堃(又名俞彤甫)所创造。长方炉比圆形炉炼焦时间缩短、出焦率增加,炼出的焦炭质量比用洋法炼的质量还高,曾名扬中外,冠绝一时。但传统炼焦法(包括圆形炉和长方炉)最大的缺点是不能搜集副产品。抚顺煤矿在95 年左右建造了可搜集副产品的炼焦炉,对煤加以综合利用,炼焦时搜集的氨气用于制造硫酸氨化肥,搜集的焦油用于制取化工原料,搜集的煤气用于锅炉发电。

    近代用机械加工煤砖始于二十世纪初。90 年,山东坊子煤矿从德国购进 台煤砖机,每小时可出煤砖5 吨。909 年,萍乡煤矿建造了煤砖制造厂,用机器压制煤砖,年产量5 万吨。

    5.煤田地质勘探工作的普遍展开。

    中国煤炭储量到底有多少,到二十世纪初仍是一个谜,外国学者虽有不少推测,但彼此相差甚远,直到93 年北平地质调查所建立之后,随着地质普查工作的逐步展开,中国煤炭储量才算有比较确切的数字。92 年,丁文江、翁文灏首先在第一次《中国矿业纪要》一书上公布了中国大部分省(约23 个省)的煤炭储量,深度在000 米以内为234 亿吨。92 年地质调查所谢家荣根据地质调查工作的新进展,在第二次《中国矿业纪要》上公布全国煤炭储量为27 亿吨。到935 年,除西藏、新疆、青海未作普查外,25 个省已查明煤炭储量243 亿吨。到949 年为止,中国地质工作者查明的煤炭储量为4500 亿吨(随着普查工作的深入和勘探手段的改进,后来查明中国煤炭储量远远超出这一数字)。

    上述几方面的变化发展,说明中国近代煤炭工业体系在二十世纪三十年代已初步形成。从地质勘探到煤炭生产与加工利用,都形成了一定的规模,并形成相对独立的工业体系,但技术基础薄弱,机械化水平低,生产效率不高。二十世纪三四十年代,煤矿生产效率平均每工只有0.3 吨;煤矿掘进速度,立井平均月进0 米左右,岩石平巷平均月进5—25 米左右;煤矿生产辅助环节(提升、通风、排水)基本实现了机械化,但煤矿主要生产环节(回采、掘进工作面)仍然是手工操作。回采工作面几乎全部使用人力,仅在中兴公司枣庄煤矿使用了割煤机。掘进工作面几乎全部使用人力,风钻、电钻打眼还不普遍。

    (二)日本对近代煤矿的垄断与掠夺937 年芦沟桥事变之后,日本逐步占领了华北、华中广大地区,华北、华中地区的煤矿和东北煤矿一样,完全落入日本手中,由日本独资经营或假名中日合资经营,直到945 年8 月4 日日本投降为止。从937 年(东北从93 年)至945 年,日本侵略者采用掠夺式开采方法,从中国掠夺了大量煤炭。由于日本的大肆掠夺,中国煤炭产量以前所未有的速度增长, 942年全国煤产量达到58 万吨,为近代最高峰。

    在日本垄断和掠夺东北、华北、华中沦陷区煤矿的同时,国民党政府不得不把煤炭开采转向西南、华南和西北地区。937—945 年,在国民党政府管辖的西南等区域中,先后新建或扩建了一批煤矿,其中日产量50 吨以上的煤矿有59 个,规模最大的四川天府煤矿年产30 多万吨,其他煤矿年产量一般在2 万吨以内。这些小型煤矿,设备简单,管理落后,仍保留着旧式煤窑的色彩。943 年,西南、西北等地区煤炭总产量达到00 万吨,938—945年,国民党政府管辖区累计产煤452 万吨。

    (三)战后的煤炭生产945 年日本帝国主义投降后,收复区煤矿(东北、华北、华中)多数由国民党政府接收,少数为解放区人民政府接收。由于日本掠夺性开采所造成的采掘失衡、机械失修以及日军撤退时的蓄意破坏,造成煤矿生产急剧下降,煤炭技术设备遭受很大损失。日本投降后不久,国民政府再次挑起内战,不少矿区再度成为战场,许多煤矿几度易手,破坏严重。在国民政府管辖区,煤炭工业陷于极度衰落。

    94 年,全国煤炭产量下降至800 余万吨,比抗日战争前93 年的产量减少52%,比历史上最高年产量减少72%。

    与国民党政府统治区的情况相反,解放区民主政府接管的煤矿迅速恢复和发展生产。日本投降后,人民政府首批接管了峰峰、潞安、房山、六河沟、鹤岗、鸡西、蛟河、通化、赛马、阳泉等煤矿。947—948 年,人民政府又相继接管了东北区的抚顺、阜新、西安、本溪湖、烟台、营城子等煤矿及华北区的绝大部分煤矿。到949 年中华人民共和国成立时,全国绝大多数煤矿均由人民政府接收。

    近代煤矿由人民政府接收后,进入了一个新的发展时期。

    截至949 年0 月,东北煤矿恢复矿井74 个,占全部矿井数的82%;华北煤矿恢复矿井22 个,占全部矿井数的50%;华东煤矿恢复矿井44 个,占全部矿井数的80.2%。949 年,全国原煤产量为3243 万吨。

    (四)近代记述中国煤炭工业技术的主要论著记载近代煤炭生产与技术发展状况的代表性论著有《煤说》、《中国十大矿厂调查记》、《中国煤矿》、《中国矿业纪要》与《中外合办煤铁矿业史话》等。

    其中,《中国矿业纪要》由中央地质调查所印行,共7 卷。先后于92年、92 年、929 年、932 年、935 年、94 年、945 年出版发行。它着重记述了全国煤炭储量、煤层状况、煤质种类、产销状况、各大矿沿革,对其他金属与非金属矿产也有所记述。书中的各种统计数字取自地质调查所的实地调查报告、中华矿学社主编的《矿业周报》以及同时期海关报告等。各卷编撰人分别是第一次纪要为丁文江、翁文灏,第二次纪要为谢家荣,第三、四、五次纪要为侯德封,第六次纪要为金耀华,第七次纪要为白家驹。石油(一)石油工业发展概况十九世纪末,美、英等帝国主义国家开始在中国大肆倾销石油产品,竞相垄断中国石油市场,以获取高额利润。他们在沿海口岸、内地城市设立“油栈”、“经理处”和“代理店”,销售网点遍及中国城乡,“洋油”销售量不断增加,石油及其产品的输入量也迅速增长。如923 年,煤油进口值已占全部进口货值的.3%,仅次于鸦片和棉纱而居第三位。直到新中国成立前夕,煤油、汽油等石油产品的进口值一直占很大比例。中国的民族石油工业则发展迟缓,举步维艰。

    92 年,中华民国临时政府在南京成立。临时政府实业部下设矿政局,矿政局下设地质科,这是中国第一个地质行政部门。地质科长为章鸿钊。北洋政府成立后,实业部分成农业、工商两个部,地质科属工商部,科长由丁文江担任。93 年 月,地质科改为地质调查所,主要从事地质科研和地质调查。93 年0 月工商部成立地质研究所,所长丁文江,后改为章鸿钊。地质研究所是我国第一个地质教育部门,它不仅培养了我国数十位著名的地质人才,而且为中国的地质调查作出了卓越的贡献。其中如翁文灏、谢家荣等在石油地质研究和石油开发等方面都取得了积极的成果。

    美国美孚石油公司在中国陕北勘探石油失败后,中国的地质学家并没有气馁。地质学家李四光于923 年在《现代评论》上著文指出“美孚的失败并不能证明中国无石油可办。”地质家谢家荣934 年在所著《石油》一书中亦说“中国未曾钻探之处尚多,倘能依据地质原理,作更精密之探查,未必无获得佳油之希望,故一隅之失败,殊不能定全局之命运耳。”李四光在英国伯明翰、剑桥等大学讲授《中国地质学》时又提出,在中国华北平原“通过深钻和地震的方法,可以揭露出有重要价值的沉积物”。

    935 年,国民党成立资源委员会,委员长为翁文灏、副委员长为钱昌照,该委员会隶属经济部领导。鉴于抗日战争的急需,翁文灏急切想开发我国石油,于932 年派地质调查所地质师王竹泉、潘钟祥到陕北进行地质调查。两位中国地质家更正了美孚石油公司地质人员对该地层的错误划分,并发现了永坪、延长的储油构造,在延长、永坪确定了20 个井位。于934 年春成立了陕北油矿探勘处,孙越崎任处长。从德国、美国购进锅炉、钻铤、钻具等器材,在上海装配成了三套200 米汽动顿钻钻机,从上海用火车运抵太原。陕北山路崎岖,只能用人抬、驴驮,一路艰难跋涉,将钻机分别运到延长和永坪。在延长钻了4 口井,其中0 井在井深00 多米处钻遇旺油,初期日产.5 吨,后减为50 公斤。其他井平均日产20—50 公斤不等。在永坪钻了3 口井,其中203 井日产油50 余公斤,从此发现了永坪油田。这是有史以来,中国人第一次自己定的井位,也是第一次自己打出了石油。在此同时建立了中国第一支钻井队,人数为00 人。

    935 年0 月中央红军到达陕北。在边区政府的领导下,成立了延长石油厂,厂长为陈振夏。军工局派来第一科科长兼工程师汪鹏,他在资料缺少的情况下进行了细致的调查,发现了七里村油田,当时在七里村确定了5 个井位,后共钻生产井3 口,获旺油井 口。其中,七 井井深87 米,初期日产原油高达9 吨,被职工称为“起家井”。943 年,延长石油厂创造了原油年产200 多吨的新纪录,相当于935 年前延长油矿4 年原油产量的总和。延长石油厂的原油和石油产品解决了陕甘宁边区各机关、团体的照明用油和八路军后方运输用油,为抗日战争作出了重要贡献。

    937 年0 月成立四川油矿勘探处,处长王檠。并首次使用购自德国的旋转式钻机。但德国造鱼尾钻头不适用,后改用美国硬岩钻头,在潘钟祥确定的四川巴县石油沟一号井(简称巴 井)开钻,于939 年 月获得天然气流。后来开始钻巴2 井,用巴 井的天然气作为内燃机动力燃料,第一次试验即获得成功。此井钻至002 米深时,因钻机调往玉门而停钻。

    抗日战争爆发后,海运被封锁,“洋油”断绝了来源。国民党政府为了抗日战争的需要,开发了玉门油矿。这是旧中国最大的油矿,它不仅规模大、产量高,而且也是工艺技术比较先进的一个油矿,被称为“中国石油工业的摇篮”。

    玉门油矿于938 年开始勘探,939 年8 月钻遇第一个油层(被称为层)。接着又钻了几口深井,钻遇第二个油层(L 层),这是老君庙油田的主力油层,压力较大,三口井都发生了井喷,后来得到控制,开采成功。自939 年到949 年,共钻井48 口,钻井进尺2.74 米,累计生产原油524.353吨。949 年,玉门油矿天然原油产量达959 吨,占同年全国总产量的95%以上。

    93 年,新疆省政府与苏联政府商定,联合开采独山子油矿,后协定期限为25 年。双方各设一套班子,中方厂名为独山子炼油厂,苏方厂名为独山子石油康宾纳(即联合企业)。苏联派钻井技术人员运来旋转式钻机,从93 年到942 年共钻井33 口,这些井初产原油较旺,日产原油40—80 吨,最高日产曾达0 吨。942 年原油年产量达900 多吨。942 年盛世才投靠国民党,推行反苏**政策之后,苏方于次年撤走钻机和人员,封闭油井,致使生产陷于停顿。944 年甘肃油矿局接办独山子油矿,修复部分油井,但不到一年又停产。当时还从玉门老君庙油矿调来美制艾迪尔—30 型钻机一部,但未钻新井。此后一直到949 年新疆解放,独山子油矿大多处于土法开采的状态。

    中国近代石油加工能力也是很薄弱的。949 年前,仅有玉门、大连、锦西、高雄等4 座炼油厂。而抗战期间,除玉门炼油厂外,其他三座都在日本占领区内。938 年至945 年,国民政府为解决石油产品匮乏,曾先后在四川、云南的产糖地区,以糖为原料设立酒精厂2 个,生产酒精以代替汽油。后因糖料不足,又以桐油、菜籽为原料,裂解制取燃料油。如新建的重庆动力油料厂,在939 年到944 年期间共生产汽油20.09 万加仑,柴油75. 8万加仑,机油8.75 万加仑。但是由于原料缺、成本高、产量少,对解决抗日战争时期的缺油问题,只不过是杯水车薪而已。

    日本侵占中国台湾后,进行了掠夺性的开采。在台湾开采了出磺坑、锦水、竹东、牛山、竹头崎等地的石油与天然气。从895 年到945 年共采出原油 万吨,最高产量为927 年的9500 多吨。后来,台湾油气日产量急剧下降, 937 年产量下降为4300 吨,944 年又下降到2700 吨。93 年九一八事变后,日本帝国主义又大规模开采东北的煤炭和油页岩资源,发展人造石油工业。在抚顺、锦西、桦甸、四平、锦州、吉林等地建立了7 个人造石油厂,生产能力达22. 7 万吨/ 年。从93 年到945 年,共生产人造石油279 万吨。945 年抗战胜利后,国民党接收大员盗卖东北各石油厂设备,以致解放后除锦西厂经修复能生产外,其他各厂几乎都成为废墟。

    中国近代石油工业,从878 年在台湾出磺坑用新式机器钻凿的油井算起,到949 年,整整经历70 年。70 年中,钻井34 口,总进尺3973 米,生产天然石油7.7 万吨,人造石油232.4 万吨,生产天然气约7000 万立方米。据统计,948 年,我国原油生产能力为7.5 万吨(其中天然石油8.8 万吨,人造石油8.7 万吨),原油加工能力40 万吨,汽、煤、柴油产量29000 余吨。石油职工有000 人,其中工程技术和管理人员700 多人,而石油地质勘探技术人员仅48 人。毫无疑问,这种状况同中国这样一个地域辽阔、资源丰富的国家是极不相称的。

    (二)石油勘探、开采、集输工艺的发展.勘探方法及成果。

    中国最早的勘探方法是踏勘。中外地质工作者根据古籍的记载和某些地方名称有石油含义的信息,去查看油苗和地层的露头。他们根据地层的露头分析油层的地质年代,用简单的平板仪器测出等高线,再制作出地质图和构造图。

    939 年,玉门老君庙油田始用钻井方法勘探。同年,由英回国的翁文波首先采用地球物理方法勘探了四川巴县石油沟 号井。

    945 年7 月,甘肃油矿局在矿物地质室组建了我国第一个野外重力、磁力测量队,翁文波任队长。后来发展成两个队。他们在外国公司协作下,进行过航空测量。从939 年到949 年共 年间,翁文波和他的同事们共找到了9 个适宜于储油的构造。947 年,中国石油有限公司与美、英3 个石油公司组成联合调查团,曾对青海柴达木盆地及玉门地区进行过航空摄影,以勘探石油。

    中国人调查陕北石油地质,最早的当推地质调查所的王竹泉和潘钟祥。

    他们曾数次前往陕北调查,对该油田的地质、构造、油层及油页岩等,都有重要的发现。

    王竹泉和潘钟祥几次调查陕北油田之后,写成《陕北油田地质》一文。934 年7 月陕北油矿勘探处成立,根据他们的资料定出7 口井。4 口在延长,其中有一口深井打出高产油流。3 口井在永坪,其中也有一口打出旺油。从此发现了永坪油田。

    942、943 年,黄汲清在**山子、南疆进行实地调查,943 年0月写出《新疆油田地质报告》②。在这个报告中,他提出了两个重要的论点一是“陆相生油论”,即陆相地层也可以形成有工业开采价值的生油层。他认为陆相侏罗纪地层是新疆重要的生油层之一。另一个是“多期多层含油论”,即大型含油盆地一般总具有好几个不同时代的含油地层。这是“多旋回成矿论”的雏形。这两个论点的正确性,都已在解放后的石油地质普查和勘探工作中得到验证。

    938 年,国民政府资源委员会设置甘肃油矿筹备处,并派地质学家孙健初到玉门进行石油地质勘查工作。孙健初一行查明该地区的生油层、储油层及地质构造后,认为玉门“油田生油之地层属于白垩纪”。孙健初认为白垩纪地层除窑街系为海相外,其他均为陆相。窑街系是主要生油层,储油层则以梨园口系、白杨河系为主。

    为了进一步了解玉门油田的地质情况,他们除做地面地质调查外,还依靠陕甘宁边区延长油矿支援的顿钻钻机,开始钻凿深井。第一口井于939年8 月钻到88 米深时遇到油层,产油量每天达0 吨左右。接着按孙健初所定井位又钻了7 口井,钻遇L 层,打出高产自喷井,其中4 井和8 井发生强烈井喷,证明孙健初的地质判断是正确的。

    2.近代钻井工艺技术的运用。

    ()选用钻头和合理的钻井参数。

    四十年代后期,玉门老君庙油矿在钻井工作中,总结出要根据不同的地层选择不同的钻头。一般钻凿软地层用刮刀钻头,钻凿硬地层用相应的牙轮钻头。

    在使用旋转钻机钻井中,还注意到钻井时加在钻头上的压力和转盘的转速等参数。如玉门老君庙油矿规定,转盘转速应根据钻头种类及地层情况,分别采用每分钟70 转、20 转和200 转三种不同的转速,通常为20 转左右。钻头压力应根据地层、钻头尺寸和型式,钻杆尺寸、钻铤重量、泥浆质量和所要求的井身垂直度而定。

    (2)对泥浆的认识与改进。

    泥浆,被人们称为钻井的血液。它对钻井、采油的重要影响越来越被人们所认识。

    《陕北油田地质》刊于《地质汇报》第20 号(933 年出版)。

    ② 此报告于947 年由地质调查所编为《地质专报》甲种第2 号出版。

    94 年,玉门老君庙油田在钻井时已懂得使用重泥浆制服井喷,他们用重晶石、坩子土磨制石粉,用以配成泥浆,制服了井喷。但因泥浆比重大,污染并堵塞了油层,给以后采油工作带来较大影响。

    为了改进泥浆的质量,94 年老君庙矿场工程室内设立了泥浆室,这是我国第一个泥浆研究机构,负责人是黄先驯。947 年,黄先驯试用五倍子熬制单宁酸作为泥浆稀释剂。948 年他又配制成淀粉泥浆,后在钻23 井时使用性能良好,改善了对油层的损害。

    台湾油矿勘探处为了提高钻井泥浆质量,曾以当地的相思树皮和番石榴树叶煮液,经浓缩后作为泥浆稀释剂使用,代替单宁酸。又利用海藻煮液加入苛性钠成为藻酸钠后掺进泥浆中代替胶质物质,以调整粘度、稳定泥浆。台湾嘉义溶剂厂,在947 年已能生产单宁酸,但产量有限,价格昂贵。

    玉门钻井泥浆室又进一步对泥浆中的几个复杂问题如失水量和泥饼对油层出油的影响等进行过深入研究,并对含砂量、pH 值、粘度等泥浆指标作出了具体规定。当时还懂得了根据不同地层灵活掌握泥浆的比重。

    943 年,玉门老君庙油矿开始使用泥浆搅拌机,增添了泥浆储罐、泥浆枪、泥浆筛等设施。

    (3)测试及取岩心。

    玉门油矿在钻井过程中十分重视地质资料的收集工作。除了由值班员每钻一米取一次砂样和记录油气显示之外,还十分注意测井和取岩心,以获得地层性质、油层厚度、油层上下有无气层和水层等比较齐全的资料,用来决定完井的方法,规定套管应下的深度。

    人们称测试(亦称电测)是“地下的眼睛”,在玉门油矿的钻井、完井过程中,它起到了重要的作用。

    947 年夏天,中国石油有限公司探勘室在玉门油矿成立了我国第一个电测站,站长刘永年。这个站当时只有四五个人,器材也非常缺乏。他们就自己动手焊了 部手摇绞车。把3 根较粗的电工皮线用麻绳、胶布捆起来当做电缆使用,每隔 米捆一下,当作深度记号。再用一些普通的电工仪表和个自制的电流换向器,连成 个简单的电位计。后来,他们找到了 台照相示波仪和 只精密度较高的“0”位检流仪,做成了 台半自动电测仪,这算是当时比较先进的测井仪器了。

    949 年春天,玉门油矿电测站王曰才等留学生和大家一道,终于制成了我国第一个同轴直流放大机,并用它同原来的照相示波仪配套,制成了我国第一台自动电测仪的雏形。并用它在老君庙油田的—22 井和l—5 井进行电测,下井一次同时测出两条电阻曲线和一条自然电位曲线。在新中国成立后,玉门电测站仍然使用那套半自动的电测仪来担负测井工作。

    取岩心始于四川的巴 井,但未获成功。玉门油矿94 年从高炕、萍乡、湘潭等煤矿调来3 台旋转式钻机后,就有了取岩心的技术手段。而从德国、美国购置的钻机均附有取心钻具。945 年,在老君庙油矿,一次取出岩心最长为2.49 米。

    运用电测测试地层,取岩心和岩屑直观资料,进行综合分析,对地层判断是比较准确的,对确定一口井有无开采价值,下套管与否以及确定完井,具有良好的效果。

    3.油田开发与采油工艺技术。

    从945 年起,油田地质研究陆续展开,于94 年在老君庙矿场工程室内设置了研究室,这是我国最早的一个采油研究机构。当时主要研究课题及成果有(l)油田的地上应服从地下,研究老君庙地下构造,各产油层彼此关系。后来在钻井过程中取岩心、岩屑,从岩心中观察岩心的孔隙度、渗透率及饱和度,并用来推算总的储量,定出各井的产量。

    (2)油田的动态,是气驱动还是水驱动,以及油层压力、温度发生的变化及其影响。要求采油工每天量油、测气压和温度,并定期化验油的成分。949 年2 月,一张化验抽样单上显示老君庙油田原油含水。这是一个重要发现,并由此确定油田的动态是水驱动类型,从而为后来油田补充压力,进行注水开发提供了宝贵的资料,改变了过去认为是气驱动油田的认识。

    (3)各井的性能及增产措施的研究。

    老君庙油田的原油含蜡百分比较高,在生产过程中油管经常结蜡,影响原油流出。解决办法是利用绞车将钢丝绳连着刮蜡片下入油管中清蜡。每天都要清一次。此外还加强了修井作业。油井由于出现砂子蜡堵塞,必要时采用热油冲洗井。为了加强修井工作,油矿还专门成立了一个修井队。

    由于当时国外技术信息不畅通,因此这些工艺技术只是在实践中通过不断摸索而寻找出一些比较科学的方法,且为以后采油工艺技术的进一步研究奠定了基础。

    4.油气集输工程。

    油气集输是油田开发中的一个重要环节。随着油气开发的发展以及为满足提高炼油质量的需要,中国近代的油气集输工程也逐步形成并完善起来。关于最早的陕北油矿集输状况,93 年出版的《矿业周报》记述道“汲出之水及油,均流入分油槽,该槽上下三洞,水由下洞流入分水池,油由上洞流入油槽。分水池中积之日久,表面分出原油,亦导入储油槽,而储油槽之底部,日久亦有若干水量,必须汲出。官厂储油槽五座,可储原油五万余斤。”储油槽系用铁板制成,每座容油百担。“用手搬唧油机,以二十英尺铁管导入炼厂,直接流入一号炼釜。”由此可见该油池虽“土”,但却起到了分离油水的重要作用。

    玉门的油池开始极为简陋。939 年油井出油后,才从远处运来5000 块砖修了个露天“土”油池。上面覆盖着芦苇,冬天严寒油凝固,夏天烈日油散发,并且有发生火灾的危险。942 年8 月,玉门山洪爆发,洪水流到油池,造成原油横溢,流到山下的子弟小学、家屋住宅,又流到了伙房。油触火即燃,酿成火灾,损失惨重。

    经此惨痛的教训,玉门放弃了明沟和露天油池,改用管道和油罐。但原油出井还携带天然气、砂和水分。这样一来,虽然减少了原油的蒸发,保障了油区的安全,但残留在管线中的砂子及残油却要经常清洗,且容易引起管线的热胀冷缩,同时也没有解决炼厂用原油的质量问题。944 年翁文灏之子翁心源从美国学习储运管道工程归来。在他的指导下,玉门修建了第一条从油田8 井到四台炼厂的输油管线,并建成了两个选油站。选油站装置储油罐3 个,沉砂器和分离器各两个。其中一个选油站的分离器是从美国进口的,另外一个选油站的分离器是自己用木头制造的。为解决冬季保温问题,他们在输油管线旁另设一条蒸汽管线。选油站投产后,不但提高了原油的质量,而且分离出的天然气可供生活取暖和做饭。

    到了948 年,玉门老君庙油田的输油管线,由地上改为埋藏在地下,建成了更趋合理的环形输油管线,集输流程逐步完善。

    第三节冶金第一次世界大战结束后,帝国主义对我国的经济侵略又大规模卷土重来,致使原来发展较快的民族金属冶炼业又落入缓慢发展的阶段。937 年抗日战争全面爆发后,由于日军侵占了我国大片土地,大部分冶金企业落入日军之手,使我国的冶金业受到很大打击,更加举步维艰。抗战胜利后,大量美国物资倾销,加之国民党统治的**,又很快发动内战,使我国的冶金业陷入萎缩甚而几乎崩溃的境地。

    钢铁冶炼在9 至937 年期间,华资钢铁厂和日资钢铁厂呈现不同的发展趋势。华资钢铁厂经不起外国钢铁的倾销和市场不景气的冲击,产量逐步下降,92 年后更是急剧衰退。937 年生铁产量仅为.95 万吨,钢产量仅为4 万吨。这一时期,汉冶萍公司由于生产成本高于外国企业,公司又先后向日本财团贷款5000 多万日元,企业为日本财团所控制,加上经营不善等原因,至二十年代汉冶萍公司的炼钢厂不得不全部停产。上海的和兴化铁厂和大鑫铁厂则主要从事轧制废钢业务。上海钢铁厂在留美博士周志宏担任厂长后,进行一系列的改革和技术改造,降低成本,提高产品的市场竞争力,生产了不少军工用钢。这一时期还曾积极筹建中央钢铁厂(厂址设在湖南湘潭)、广东钢铁厂(厂址广州)、西北炼钢厂(山西)等,但有的未能建成,有的虽然建成,如阎锡山以山西煤铁为基础兴办的西北炼钢厂,建成后尚未正式投产即因抗战爆发而落入日本人手中。此外还有不少重大发现及研制了一些新的钢铁品种,如丁道衡发现白云鄂博铁矿主矿体,在周仁、严恩棫、周行健等人的共同努力下,研制成功各种碳素钢、锰钢、镍铬钢、铬钢、不锈钢、高速钢等。

    日资厂在第一次世界大战后也曾一度困难,但此后通过某些技术改造并在扩军备战刺激下,又有所发展,93 年东北沦为日本殖民地后,钢铁产量更是大增,937 年生铁产量达8 万吨,钢产量增为5. 万吨。如933 年由满铁和关东军在鞍山组建的昭和制钢厂,经过不断扩建,发展成为中国近代最大的钢铁企业,937 年其贫矿处理量即达5233 万吨。其他如鞍山制铁所在大战后因严重亏损仅留 炉出铁,随后,他们大力解决技术问题,即贫矿处理问题,于92 年由梅根常三郎等研究成功“还原焙烧法”;又从德国获得有关资料,由久留岛秀三郎发明液氧爆炸法,提高了采矿效率。通过这些措施,降低成本,增加产量,如92 年前其生铁产量在7—8 万吨,92年2 号高炉投产,产量上升至20 万吨,成本下降50%。本溪湖制铁所也通过改建和重建而不断扩大生产。

    937 年日本全面发动侵华战争,继东北之后,华北、华东、华南广大地区相继成为沦陷区。日本为实现其“以战养战”的方针,对沦陷区资源,特别是钢铁资源进行更为野蛮的掠夺。如在我国东北,成立满洲重工业株式会社(简称“满业”),对钢铁、轻金属、机械、煤炭进行支配性投资和经营。不断扩充原有的钢铁企业,同时又建立一批新的钢铁研制和生产单位,特种钢生产也有一定发展。由于实行“日满一体化”方针,伪满时期,向日本运送大量生铁与钢坯,致使伪满末期的钢铁生产结构成为倒宝塔状,即在设备能力方面,可生产生铁252.4 万吨,钢锭44 万吨,钢材48 万吨;而在产量方面,生铁70.2 万吨,钢锭8.9 万吨,钢材5.9 万吨。在华北,日本占领了石景山铁厂、阳泉铁厂、西北炼钢厂(改称太原制铁所),先后修复生产;在天津日本成立了0 家钢铁企业及其配套工厂;在唐山,开始兴建“唐山制钢株式会社”;在华东,日军占领马鞍山铁矿区,938 年成立“华中铁矿股份有限公司”(后改称华中矿业股份有限公司);在马鞍山,成立了马鞍山制铁所。日本占领这些矿冶企业后,大肆掠夺我国的铁矿资源,将各厂所开采、冶炼的钢铁制品大量运往日本。

    抗战期间,由于日本帝国主义的封锁和运输的困难,洋铁很少进口,但因抗战和民生的需要,使抗战后方及抗日根据地的钢铁工业有了一定的发展。938 年国民政府迁都重庆后,上海、武汉及沿海地区的数以百计的官办和民营工厂纷纷入川,国内大部分冶金工程技术专家、学者也云集重庆。这一时期,后方的钢铁企业,以其隶属关系及经营方式可以分为四类()以兵工署为主的,由兵工署独办的官办企业,如钢铁厂迁建委员会(又称兵工署第二十九厂及大渡口钢铁厂)、第二十四厂、第二十八厂等;(2)资源委员会主办的企业,如电化冶炼厂、威远铁厂、陵江钢铁厂、资和钢铁厂、资蜀钢铁厂、资渝钢铁厂、云南钢铁厂等;(3)官商合办和独资经营的企业,如官僚资本控制的中国兴业公司,民族资本家经营的渝鑫钢铁厂股份有限公司等;(4)民营小铁厂,如蜀江炼铁厂、协和炼铁厂、清平炼铁厂、东源实业公司、福昌炼铁公司、大昌炼铁公司、渠江矿冶公司、荣昌铁厂、永兴铁厂、上川钢铁公司、永和实业公司、中华工业社綦江铁厂等。944 年上述地区共有铁厂00 家,钢厂5 家,蒋、宋、孔、陈四大家族控制的有家,占全部资金总和及全部动力设备的80%。后方冶金工业,虽因战争需要而较抗战前夕有所发展,但由于海岸封锁,技术设备落后,原材料基地为日本人所占,其产量增加缓慢。如943 年新法冶金的生铁产量仅为7 万吨,钢只有0.8 万吨。

    在中国**领导的抗日根据地,因地制宜发展钢铁冶炼,以满足根据地对钢铁制品的需求。在陕甘宁边区,利用边区仅有的煤铁资源和薄弱的设备制造能力,由徐驰等人主持工作,建成陕甘宁边区第一座高炉(在延安)。943 年冬,该座高炉开始出铁,由于技术准备充分,高炉由试炼到正常生产, 解学诗、张先良著《鞍钢史》,冶金工业出版社984 年版,第323 页。很快达到设计要求,日产铸造生铁 吨以上,完全满足了边区对铸造生铁的需要。在晋冀鲁豫边区的太行山根据地,陆达针对当地只有土法生产的白口生铁,但不能车削加工做成炮弹壳体的现实,采取措施对白口生铁进行韧性处理,使之转化为可锻性铸铁。经过处理,陆达所在的柳沟铁厂的炮弹壳月产量由4000 发提高到3 万发。在939 年末皖南事变后建立华中抗日根据地的过程中,先后建立不少修械所,利用坩埚、三节炉等工具炼铁和铸造地雷外壳、手榴弹外壳、迫击炮弹壳、枪炮弹外壳等,有力地支援了前方的抗敌斗争。

    945 年抗战胜利后,在不到四年的时间里,我国的钢铁工业在总体上陷入萎缩和崩溃的境地。后方的冶金工业,特别是重庆地区兴办的各类冶金企业,当抗战一结束,就面临破产的命运。由于战时封锁的解除,美国钢铁大量进口,致使产品价格大幅度下跌,因而重庆地区的大量钢铁制品销售不出去,不少钢铁厂,包括规模较大的渝鑫钢铁厂、中国制铁公司、中国兴业公司等都先后停工、减产或倒闭。据统计,945 年0 月,重庆等地钢铁工业炼炉继续开工生产者仅为944 年的0%②。原来沦陷区日本军部和商人经营的一些钢铁厂,因遭日军撤退时的破坏和国民党接收大员的洗劫,迟迟不能复工。945 年后,资源委员会担负了对日伪工业的接收和全国工业的调整任务,组织了鞍山钢铁有限公司、本溪煤铁有限公司、抚顺特殊钢铁厂、东北金属矿业有限公司、华北钢铁有限公司筹备处、华中钢铁有限公司筹备处、上海钢铁公司等。资源委员会下属的钢铁企业,其钢铁产量占全国的80%。虽然有如此庞大的系统,但却抵挡不住国民党经济总崩溃态势的冲击,美国剩余物资又大量涌入,占领市场。据统计,资源委员会系统的钢铁厂及民营钢铁厂,945 年产生铁48495 吨,钢3000 吨;948 年上半年产生铁2205吨,钢932 吨③。

    在中国**领导下的解放区钢铁工业有了进一步的发展。晋冀鲁豫边区在这时由陆达领导建立了故县铁厂。947 年阳泉解放,为了建设故县铁厂,根据军工部的指示,陆达、陈志坚等人,将阳泉荣华铁厂日产20 吨生铁的2 号高炉全套设备搬迁到故县。948 年 月故县铁厂高炉(20 吨)开炉,随后,0 孔焦炉棘臻焦炉也投产。高炉出铁后,迫击炮弹的生产量成倍增长,以0、82、20、50 四种炮弹为例,947 年高炉投产前总产量仅为20.88 万发;948 年激增至02.8 万发;949 年增至75.3 万发。在晋察冀边区,947 年成立了井陉、阳泉办事处,着手规划恢复这个矿区的煤铁生产。由于阳泉铁厂的设备遭到严重破坏,2 号高炉又已拆迁到故县,因此只能对残缺不全的 号高炉进行修复,同时还要进行人员培训。948 年初,高 施复亮《论当前的经济危机》,《四川经济季刊》第3 卷第 期,94 年 月。② 《重庆工商界控拆美帝摧残我民族工商业》,《人民日报》950 年 月27 日。③ 黄逸平《中国近代钢铁工业史》,《中国冶金史料》985 年第 期,第 页。炉按计划装料、点火,顺利出铁,很快达到这座高炉的设计要求,日产铸铁80 吨,当年年产7228 吨。有色金属由于整个民族工矿业发展缓慢,所以自92 至927 年,全国较大的有色金属矿虽增加到3 个,但资本增加不多,且利润下降,甚至亏损。928年,国民党全国政权建立后,基本垄断了有色金属矿冶业的生产、运输和出口,排斥、压制、打击民族矿冶业,结果更使有色金属的生产受到严重影响。在942 年前一段时间,由于战争对军工生产的刺激,以及第二次世界大战期间各国扩大军工生产,增加战略物资的储备,使有色金属在世界市场上销路扩大,价格上升,因而促使有色金属生产有所发展。93 年,日本侵占我国东北,为了侵略战争和掠夺我国矿产资源的需要,而力图把我国东北建成为其重工业和军事工业的基地,并在其侵占期间掠夺了大量的有色金属矿产。七七事变特别是珍珠港事变后,日本为适应其侵略战争的需要又积极在台湾发展金属工业,使台湾的铝镁金铜等有色金属产量有较大的增长。

    这一时期有色金属的采矿技术与前一时期相比,虽然仍旧较多采用原始、手工的落后方法,但在机械开采方面也有一些进步。如日本侵占我国东北时在华铜、杨家杖子、青城子、天宝山等矿山采用了干式填充法和留矿采矿法,还使用了风动凿岩机和黄色炸药。909 年官商合资成立个旧锡务有限公司,从德国订购新式设备,从93 年开始机械化采锡。930 年,广西贺富钟地区商矿公司,开始用水轮、水泵、砂泵等水力机械开采。93 年,国民政府开办茶盘源公司,引姑婆山槽河的自然高压水源,用水力提升机、水轮开采望高砂锡矿,938 年建成投产,成本比电力开采降低30—50%。947年,国民政府资源委员会第二特种矿产管理处在锡矿山建立示范锑矿,实行“探采结合,贫富兼采”。竖井掘进用手持风钻,运输用矿车和卷扬机,主巷用电灯,工人携充电矿灯照明,电泵排水,从而改善了工人劳动条件,提高了生产效率。

    在选矿技术方面,直到三十年代开始采用近代的选矿技术。93 至945年,日本在我国东北建成杨家杖子、青城子等十多座有色金属选矿厂,使用浮选法选矿。93 年,国民政府资源委员会从德国进口旋转磁选机,对湖南和江西的钨砂进行集中精选,脱除锡、硫等杂质。94 年,锡业管理处建立桂林选矿厂,使用汀氏磁选机,精选广西、湖南、广东所产钨、锡毛砂。942年,在湖南零陵兴建反射焙烧炉,进行焙烧除砷,所产钨精矿达到了德国鉴定的“汉堡标准”(氧化钨含量大于5%,含锡小于.5%,含砷小于0.2 徐驰《抗日根据地和解放区的钢铁工业》,《中国冶金史料》,985 年第 期,第33 页。 见莫友怡《我国锡矿砂的水力开采今昔》,载《有色今昔》,992 年第4 期,第20 页。%)。

    在冶炼技术方面,这一时期除采用土法冶炼技术外,还出现了较多采用西方近代冶炼技术的厂矿。如锌冶炼技术,93 年工程师饶湜试验西法炼锌。他吸取99 年湖南黑铅炼厂德国工程师在长沙进行横罐炼锌试验失败的教训(炉温未达200℃时炼罐软化),着重炼罐的研制,经过八个月的试验,炼罐耐火度达到200℃,符合炼锌要求。934 年于湖南长沙建成炼锌厂,采用横炼法生产蒸馏锌。942 年,日伪在葫芦岛建成有8 座竖罐蒸馏炉的炼锌厂。该厂是根据美国新泽西州锌业公司竖罐炼锌专利,由美国工程师设计,年产锌 万吨,投产后 个月共生产锌84. 吨。由于罐体破裂致使生产被迫中断。

    炼锡技术,90

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