北宋时期煤炭的开发利用

    引言

    我国是世界上较早发现煤和使用煤的国家，至迟在新石器时代，我国就已认识到了煤的可雕刻性，用煤玉（也叫煤精，是一种质地致密坚硬的煤）来雕刻成各种装饰艺术品。近年，辽宁沈阳市新乐遗址中出土了四十六件煤玉雕刻品，其原料就是采自今抚顺西部煤田［1］。陕西宝鸡也出土了一批西周时期的煤玉雕刻物［2］。

    而就认识煤的可燃性功能来说，我国差不多从两汉时就已知道了以煤作燃料。对两汉时河南古荥镇冶铁遗址的发掘，“发现有一座窑的火池中发现煤渣和煤饼，可能用煤作燃料”。［3］在河南巩县铁生沟两汉冶铁遗址中也发现了原煤块、煤饼、煤渣［4］。从古文献方面说，《水经注》引《释氏两域记》说：“屈茨北二百里有山，夜则火光，昼日但烟，人取此山石炭，冶此山铁”（石炭即煤炭）［5］。《后汉书》刘昭注引《豫章记》曰：“县有葛乡，有石炭二顷，可燃以爨”［6］而关于此时期我国用煤的记载还有一些，因本文讨论的重点不在此，故不具录，上引二书均已佚。《释氏西域记》据梁启超、岑仲勉考证为东晋释道安所著［7］。《豫章记》则为南朝刘宋人雷次宗所撰［8］。若仅以上述两书的成书年代来计，则我国至迟在两晋、南北朝初期就已有了以煤炼铁和炊事的明确记载。可是，在此之后直至宋代的这数百年里，有关我国用煤的文献记载一直很少。至于考古研究方而，则除了发现两汉冶铁用煤的遗址外，从两汉以后到宋以前这段时期中均未发现其它与煤炭有关的遗迹。当然，将来利用考古和古文献，我们肯定还会发现一些此时期、或是更早一些时期我国用煤的情况。但是，我们可以说，宋代已是我国广泛应用煤炭的时代则是没有疑问的。为什么我国在公元前后就已知道用煤作燃料，而要等到十世纪后半叶以后的宋代，社会生产领域才开始广泛用煤？这是本文所将探讨的问题之一。本文主要是对我国北宋时期的炭煤生产及其应用状况从面上到点上的分析与研究。

    一、传统燃料的危机

    木柴、木炭是人类古代数千年乃至数十万年来的传统燃料，它们源于地球上的森林资源。树木虽可再植，但不为古人所重。并且人工植树也远远赶不上人类乱砍乱伐的速度。最初，当聚落周围平地林木被伐尽时，人们的砍伐会推向远处、或山谷；而当这种中程砍伐也成问题时，就只有进行跨地区的远程砍伐，甚至是到最边远的山区。我国到了宋代，森林资源更为减少。当时沈括曾为此而浩叹：“今齐、鲁间松林尽矣，渐至太行、京西、江南，松山太半皆童矣”［9］。就是最高统治者也感到了“伐材采木、山谷渐深，辇致劳苦”的艰难，而下诏“宜检约之”［10］。林木资源的减少势必也影响到宋代的燃料使用。史载：“河朔、山东养蚕之利，逾于稼穑。村人寒月盗伐桑枝以为柴薪，为害甚大”［11］。黄河流域的蚕桑事业自北宋以后开始衰落，看来同这种挖肉补疮的蠢事分不开。而这种伐桑枣为柴薪的现象还在北宋开国之初就很严重，因此，太祖建隆三年就有“禁民伐桑枣为薪”之诏［12］。并且对犯此禁者惩处很重，《续资治通鉴长编》说：“祖宗时重盗剥桑柘之禁，枯者以尺计，积四十二尺为一功，三功以上抵死”［13］。尽管朝廷量刑很重，但往往“每有败获，估赃不多，薄刑不足以戒。欲禁系以苦之，则惮于囚众”［14］。显然，伐桑、枣为薪的人实在太多，而有囚满为患、法不制众之势，官府才会有“惮于囚众”之惧。甚至军队中也出现“辄入村落伐桑枣为薪”的现象”［15］。到后来，有人就干脆“岁伐桑、枣鬻而为薪”［16］。桑、枣树作为柴薪也进入了市场，足见这一违禁现象不仅广泛，而且是公开化了。它不仅反映了北宋时北方地区传统燃料危机的严重，而且也促成了这一地区蚕桑事业的衰落，而不得不被后起的南方蚕桑业所代替。从“河北难得薪柴”［17］的记载来看，河北路是北宋木柴危机最为严重的地区。

    除了伐桑枣为薪外，最使北宋政府感到头疼的另一个问题，就是所谓先圣先贤的灵迹、庙祠以及历代帝王、功臣的陵墓区的林木不断被人樵采为薪。对此，北宋王朝屡有禁令。如宋太祖时有“先贤邱垅并禁樵采”［18］之令。真宗时诏：“历代帝王陵寝申禁樵采，犯者所在官司并论其罪”［19］。而象这样的禁令，仅据《续资治通鉴长编》统计，太祖时就有四个，真宗时又有十个［20］。尽管政府一再三令五申，终不能禁止。熙宁十年时，“（唐太宗）昭陵，木已翦伐无遗。熙宁令：前代帝王陵寝并禁樵采”［21］。因为人的生存不能缺少燃料。所以，宋人为了找到燃料，也就什么都不顾忌了。

    而在南方，由于经济开发的时间要比北方晚得多，传统燃料的取给状况到宋代也要比北方好得多。只是到了北宋末期与南宋政权建立时，个别地方才出现了燃料危机问题。如：“今驻跸吴、越，山林之广，不足以供樵苏。虽佳花美竹，坟墓之松楸。岁月之间，尽成赤地。根枿之微。斫撅皆遍，芽蘖无复可生。思石炭之利而不可得”。［22］这是宋高宗南逃时，长江三角洲地区燃料危机的景象，也不亚于北方多少。不但山林有伐尽之势，而且佳花、美竹、镇墓之树也被砍伐到了掘底刨根的地步，草木连再生的机会也荡然失尽。这里，佳花、美竹的观赏价值，对于困于燃料危机绝境中的人来说，已远远不如将它们直接送入灶膛更有价值。而至于伐桑、枣为薪，樵采风景名胜区的林木又何足惜哉！

    在这场危机中，缺薪之严重，莫过于北宋京城开封。上百万之众集中在一个聚居点上，燃料的供应本来就是个问题，而又处在木柴危机的年代，其生活、生产用能问题就更为突出。尽管北宋王朝从开国起就经常对运进开封的柴草、薪、炭给以免税优待［23］，以期增加开封之燃料来源。然而，绠短汲深、鞭长莫及。终北宋时期，开封的燃料紧缺状况未得缓和。大中祥符五年冬天，“民间乏炭，其价甚贵，每秤可及二百文。虽开封府不住条约，其如贩夫求利，唯务增长”［24］。为赈济寒冻之中的居民，“三司出炭四十万减半价鬻与贫民”［25］。雪中见炭的市民们奋而挤购，终于造成了“拥并至有践死者”［26］的惨重伤亡事件。此后几年，三司不得不仿常平仓之制，“于年支外，别计度五十万秤般载赴京，以备济民”［27］。大中祥符八年，“三司以炭十万秤减价出卖以济贫民”，“自是畜藏薪、炭之家无以邀致厚利而小民获济焉”［28］，开封的燃料紧缺似乎有所减缓。可是，好景不长，庆历四年正月，“京城积雪，民多冻馁，其令三司置场减价出米谷、薪炭以济之”［29］。而嘉祐三年冬天至次年春，可算开封缺薪年代中最为可怕的一年。史载：“自去年雨雪不止，民饥寒死道路甚众”；“今自立春以来，阴寒雨雪，小民失业，坊市寂寥，寒冻之人，死损不少，薪炭、食物，其价倍增”；“有投井、投河，不死之人皆称因为贫寒，自求死所，今日有一妇女，冻死其夫，寻亦自缢，窃惟里巷之中，失所之人，何可胜数”［30］。面对这触目惊心的惨象，仁宗皇帝也不能不节食减膳，以示“畏天忧民”之心，宋代年节中最为盛大、热闹的元宵灯会在这雪虐风饕，腥风惨惨之中也只好暂告停止［31］。元符元年冬，开封“市中石炭价高，冬寒细民不给。诏专委吴居厚措置出卖在京石炭”［32］。在这场传统燃料的危机中，石炭给北宋后期开封的燃料使用确乎带来了不少转机。难怪南宋人庄绰说：“昔汴都数百万家，尽仰石炭”［33］。不过，终北宋一世，缺薪的阴影始终笼罩着开封。北宋末年，户部犹言：“京邑之大，生齿繁众，薪、炭之用，民所甚急，”“严冬祈寒有足虑者”［34］。

    以上是民间的情况，而官府手工业凭借着政治的保障，按理不会存在缺薪的问题。可是，咸平六年，户部也不得不请示皇帝：“东、西窑务缺柴薪，乞置场收市”［35］。然而，京城本来就缺柴薪，若官再收买，势必更加深这一危机。所以，真宗皇帝只得“令省司别作计度”而已。［36］其后四年，也就“废东、西窑务，以薪蒸分给诸班直、诸军”［37］。就铜钱监来说，“饶州官市薪炭不能给，鼓铸分于池州”［38］。铁钱监方面，“嘉、邓以率买铁、炭为扰，自嘉祐四年停铸十年”［39］。大概就是因为邓州木柴越来越少，这里的人才发明了烧巨竹成竹炭来炼铁［40］，以竹柴顶替告缺的木柴。

    正由于木柴、木炭这一传统燃料短缺的危机，才为煤炭在宋代的深入发掘、广泛应用提供了时机和广阔的市场。因此，早在两汉时就已被我国用作炼铁燃料的煤炭，在长期未被重视以后，才得以在宋代重展新姿。

    二、矿业开发与燃料

    宋代是中国古代冶金手工业飞速发展的一个黄金时期。元丰元年，其铜产量高达一四，六○五，九六九斤［41］，几乎是唐代开元十五年铜产数的五十五倍［42］。宋代的货币铸造额之高，也是中国封建社会独一无二的。“国朝初，乎江南，岁铸钱七万贯，自后稍增广，至天圣中，岁铸一百余万贯，庆历间至三百万贯；熙宁六年以后，岁铸铜、铁钱六百余万贯”［43］。这样高的铸币额前朝没有，其后也没有哪一个朝代能出其右。铁产量，在治平年间达到了宋代的最高额，年产八，二四一，○○一斤［44］。几近唐开元十五年的四倍［45］。这个产量，今天看来微不足道，但在手工操作的古代农业社会是很可观的。

    宋代也是中国制瓷业大放异彩的时代。经唐代奠基的瓷器生产，入宋始臻于大成，达到了炉火纯青之境，瓷窑遍布全国，其品种、产量及工艺均远远超越了唐代。各类精粗瓷器不仅满足国内的需要，而且大量运销海外，使瓷器在继古代丝绸出口之后，一跃成为大宗出口商品。宋人也说当时外贸商船“货多陶器”［46］。

    值得注意的是，不论是冶金手工业的迅速发展，还是制瓷业的大踏步前进，都与燃料息息相关。没有燃料，这些行业都会一无所成。在煤被普遍使用以前，冶金和制瓷手工业所消耗的燃料是传统能源木柴木炭。而木材出木炭率大约是30%，按0.8号/1立米的材积比重来算，烧制一吨木炭约需四立方米多的木材。“古代每炼一吨生铁耗用木炭可能要四、五吨左右或更多些”［47］。另有人估计要耗七吨木炭［48］。这里姑且取其二者之中数，以炼一吨铁耗木炭六吨计，假定治平年间的生铁全以木炭来炼，那么，一年炼生铁（八百多万斤，）将约耗十二万多立方米的木材（换算中的重量是根据吴承洛《中国度量衡史》中宋代一斤等于五九六．八二克的比例来计的）。耗去这样多的木材所得到的生铁还只是初级产品，要把它们加工成各种器皿用具、武器、农具、铸币或炼钢，这种再溶炼，又将烧掉多少木炭。不言而喻，铜器和铜铸币的生产也同样是如此。而根据明代炼铜，“大率一箩可得铜一斤，以每秤铜一料用矿二百五十箩、炭七百担、柴一千七百段”［49］比例估算，炼铜消耗燃料数倍于炼铁。此外，陶瓷业、煮盐业、酿酒业、金、银、铅、锡、矾矿冶业以及人们日常生活用能与各种木器的制作，建筑用材、毁林开荒等等，一年耗用木材将以千百万立方计。如从五十万年前北京猿人学会用火算起，累计到宋代，所耗费的木材数将是一个惊人的天文数字，而这是以砍伐森林资源为背景的，以迄宋代，林木资源寥寥可数，而生产、生活所需能源孔急，终于形成了上述的传统燃料危机。重新估价和广泛开发、应用煤炭能源也就自然地落在宋人身上。而我国煤炭蕴藏资源丰广，则提供了广泛采用的有利条件。在煤田不易发现的地方，人们也会找到别的木柴代用品。如“蜀又有竹炭，烧巨竹为之，易燃无烟耐久，亦奇物。邛州出铁，烹炼利于竹炭，皆用牛车载以人城”［50］。这是南宋初年陆放翁之见闻，可见竹炭之用，北宋时便已有之。

    在寻找新的燃料能源的同时，宋人也开始注意到了节约能源的意义。在京畿路造酒业中，就有人发明了一种新型节能灶，曰连三灶。史称：“畿内酒坊等处连三灶，岁省柴四十余万斤，推之陈留一县，省三十二万斤，约诸州岁省柴钱十六万缗”［51］，可见这一新型节能灶的发明与推广，确实节约了大批燃料。仅陈留一县，一年便可省三十二万斤柴，数目可观。

    就象下文要说到的那样，宋代矿冶手工业的发展需要，必然要促进煤炭的广泛使用；而煤炭的广泛应用，又大大地推动了宋代矿冶业的发展。关于此，宋人苏轼的《石炭诗》作了最好的说明。原诗解题云：彭城旧无石炭。元丰元年十二月，始遣人访获于州之西南白土镇之北，以冶铁作兵，犀利胜常云：

    君不见前年雨雪行人断，城中居民风裂肝。

    湿薪半束抱衾裯，日暮敲门无处换。

    岂料山中有遗宝，磊落如□万车炭。

    流膏迸液无人知，阵阵腥风自吹散。

    根苗一发浩无际，万人鼓舞千人看。

    投泥泼水愈光明，烁玉流金见精悍。

    南山栗林渐可息，北山顽鑛何劳锻。

    为君铸作百炼刀，要斩长鲸为万段［52］。

    这首诗揭示了北宋冶铁手工业与煤炭的依存关系。徐州是北宋重要的产铁地之一，“自古为铁官商贾所聚”。“地既产精铁，而民皆善锻”［53］。但木柴燃料的危机，它也未能幸免而同样奄奄一息。后苏轼派人在本州白土镇找到了煤，才给徐州恢复了生机，带来“根苗一发浩无际，万人鼓舞千人看”的欣欣景象，给冶铁业开创出了一个“烁玉流金见精悍”的崭新局而。造出的兵器也比以往的锋利。由于有了煤炭，此后几年，徐州岁制的诸般兵器、上供简铁“数目浩瀚”。而且新“置徐州宝丰监，岁铸钱三十万缗”［54］。煤炭确实把徐州的铁冶技术和生产能力推上了一个新的高度。

    三、手工业生产用煤

    北京钢铁学院曾对出土的宋代生铁实物作过化验分析，其鉴定为“生铁普遍含硫较高，一般较汉代高四至五倍，个别则有含硫高达1％。除个别的可能是用特殊的高硫矿而外，多数则可能是用煤冶炼”［55］而由于煤炭（不包含焦炭）自身含硫所致。科学鉴定已表明宋代的生铁多由煤炭炼成，这在文献中也是有所反映的。

    先看北宋的河东路（约当今日我国煤炭基地之一的山西省大部分地区，煤田遍布该省三分之二以上的县），仁宗时，因西北用兵，曾在该路晋、泽、石三州及威胜军等地就地利用铁、煤资源铸造大、小铁钱，以助陕西军费［56］。于是引起民间私铸，河东货币一时大乱。当时知泽州李昭遘说：“河东民烧石炭，家有橐冶之具，盗铸者莫可诘”［57］。因为河东民间私铸铁钱也是用煤炭。当时知太原府韩绛说：“本路铁矿、石炭足以鼓铸公钱”［58］。而且从李昭遘说的“民冒山险输矿炭、苦其役”［59］的情况来看，铸钱的煤炭往往是以赋役形式取自老百姓。熙宁八年，神宗皇帝一次就诏令“河东铸钱七十万缗外，增铸小钱三十万缗”［60］。可见此地煤、铁产量之多。也才会造就了一批“以地寒民贫，仰石炭以生”［61］的人。如果没有广泛的社会消费，河东是不可能出现这样一批以煤炭为生计的人的。河东铸钱是用煤炭，而炼铁及其它铁器制造业也离不开煤炭。在宋代许多谈及河东冶铁的文献中，每每是“铁、炭”并提。如“河东铁、炭最盛”［62］，这表明河东冶铁业已和煤炭结成了不解之缘。

    地处我国淮北煤田带上的徐州，其冶铁、兵器制造业... -->>
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