第178章 煤矿与合成氨

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西山煤矿的勘探工作持续了整整三日。夏淮安站在矿洞口，望着远处连绵起伏的群山，晨雾在山间缭绕，如同一条条银色的丝带。他手中握着一块刚采出的煤样，乌黑发亮，在阳光下泛着金属般的光泽。

“东家，初步勘测结果出来了。”周主簿快步走来，额头上还带着汗珠，手中捧着一卷图纸，“西山主矿脉延绵十五里，煤层平均厚度两丈有余，初步估算储量不下数千万吨。更重要的是——”他压低声音，“这煤燃烧时几乎无烟，热值极高！而且，没有东家担心的存在大量易燃气体等情况。”

“好！太好了！”夏淮安接过图纸，手指在煤样上轻轻摩挲，嘴角不自觉地上扬：“立即成立‘华夏煤矿厂’，着手开采。”

他们找来了几十个工头，商议一番后，制定了开采策略。

煤层分布均匀，且深度不算太深，可以采取竖井开挖。选择距地表约二十米的煤层最浅处开挖主竖井，直径五米。找到煤层用，先通风，然后用开矿队的方法，打小孔，用小型雷管爆破。

小型雷管也是用无烟火药制成，每只雷管只含50克硝化棉，但是却能爆破直径两三米的煤层，让挖矿变得更加轻松。

开矿修路队对于这种小型雷管使用非常有心得，可以做到定向爆破，只需要严格保证使用时空气通风良好，瓦斯等易燃气体含量小于1%，就不会有太大的风险。

矿道的支撑工艺，用竹筋为架、铁箍为骨，然后浇筑水泥混凝土，如此建造省时省力，而且还特别坚固。

为了一劳永逸的解决排水方案，他们决定在西山地下水比煤层更低的下游，直接炸开出水口，让地下水从中流出，并开挖水渠引到附近农田灌溉，大大减少开采煤矿时的出水问题。

另外设计三层阶梯式水车，由畜力驱动，可将井下积水提升至地面沟渠排走。

每个矿井的主巷道铺设包铁皮的硬木轨道作为运输轨道，矿车装有铁轮，每车可载煤半吨。设置双轨道交汇处，提高运输效率。照明方面也有所改良，用琉璃罩密封的油灯照明，能在有较低含量瓦斯的环境中照明，有防爆的作用。

挖矿采取三班轮换制，矿工每日工作四个时辰，分早、中、晚三班，确保矿井昼夜不停，达到最高开采效率。

另外，矿工进行精细的专业分工，设爆破队负责开凿爆破、采煤队专司采掘、运输队调度矿车、支护队保障安全，各队由经验丰富的高级工匠带领。

除了开采煤矿，夏淮安决定，就在这煤矿旁边，修建炼焦工厂。

依山而建一座座连排炼焦窑，单窑容积十五立方米。窑壁用耐火砖砌成，厚达两尺，外部包裹夯土保温层。窑顶设可开闭的铸铁盖，边缘填充黏土密封，确保隔绝空气。

“一座这样的炼焦窑，一次可以炼十吨煤炭。炼焦的过程，分为装窑、点火、干馏和熄焦四步。总共需要五天时间。”夏淮安将炼焦的要点和副产品硫酸铵的生产工艺详细说明。

“装窑：将粉碎至拳头大小的煤块装入窑中，堆至距窑顶一尺处。

点火：从窑底火道引燃木炭，缓慢加热至约600c。

干馏：保持窑温在900-1100c三天，煤中挥发分逐渐析出，通过窑顶的陶瓷管道导出。

熄焦：打开窑顶，喷入雾化井水，焦炭急剧冷却，硬度提升。

副产品回收：干馏过程中挥发的成分通过陶管导入水泥浇筑的冷凝塔中，塔内喷淋冷水，氨气溶于水形成低浓度的氨水。

焦油分离冷凝后的液体静置分层，上层为轻质焦油，下层为氨水。冷凝塔下层设置一个开口，即可源源不断的将氨水排出，引入到反应罐中。

在反应罐中加入用硫铁矿脱硫炉炼制的稀硫酸，在温度维持在60-80c的条件下，氨水和稀硫酸会反应形成硫酸铵。

将硫酸铵溶液干燥结晶，这就是一种很常用的氮肥。”