中国煤矿建筑发展概述

李玉盟 李吉福

中国矿业大学（北京） 北京 100083

引言

中国自古就是一个拥有丰富煤炭储量的国家，煤矿建筑也在历史中不断发展。

1 关于中国煤矿发展的基本认识

煤炭自古以来就是人类实现其自身生存和发展的最重要的物质资料之一[1]。中国的煤炭储量十分丰富，早在先秦时代，我们祖先就已经发现了煤炭，并进行加工制作，在汉代就已经将煤炭用于防潮和燃料，隋唐、宋元时期便有了炼焦技术，煤被大量用于生产生活，明清时期大量产煤，煤的买卖大幅增多。

近代时期是煤炭工业的快速发展期。1840-1895年是近代煤矿的诞生时期，此时主要是旧式采煤，以人工开采为主。19世纪60年代后期，电力逐渐取代蒸汽动力，成为新的动力。1875年，清政府允许西法采煤，在此之后，煤炭开采的采掘设备开始广泛应用，外资、民资竞相开办煤矿，煤炭生产率得到进一步的提升。1937年后日本开始了对中国近代煤矿的垄断和掠夺。1945年之后近代煤矿经历了衰落与复苏[2]。近代煤矿的发展和历史、经济、政策、建造等条件相交织。

1949年10月之后，煤炭发展主要依托于国家政策，当代是中国煤矿发展的最高阶段。建国初期国家整理了旧中国遗留煤矿的基本情况，国民经济恢复时期，全国国营煤矿“以全面恢复为主，部分新建则以东北为重点”。“一五”计划时期，国民经济进入大规模建设阶段，其中有25项煤矿工业[3]。“大跃进”运动时期，不到2个月的时间，全国就办起了10万多个小煤窑，上千万人上山挖煤。1964年中国开始了大规模“三线”建设，其中包括10多个煤矿矿区。国家进入改革开放新时期，开始增加煤炭产量并新建煤矿。到1991年，我国已经建成了一批具有中国特色的现代化矿井。进入21世纪，中国煤炭工业以建设大基地为主。

从古代的手工开采到近代机器开采，煤矿不断扩建和增加，后随着开采技术的不断发展，煤矿生产类相关建筑也不断丰富发展。

2 矿山建筑发展研究现状

针对矿山建筑的书籍有张绍增主编的《煤矿地面建筑概论》讲述了煤矿地面建筑基本知识。但书籍更多关注20世纪的普遍建筑状态，未涉及矿山建筑的发展变迁。其余论述煤矿的书籍有《中国古代煤矿史》《中国近代煤矿史》《中国煤炭设计四十年成就》《中国煤炭志》《当代中国的煤炭工业》等主要叙述煤炭开发过程，侧重于文化、生产技术、经营管理、重要历史事件等内容，有少部分内容涉及矿山建筑。

在论文方面，并未有专门针对矿山建筑史研究的相关论文，但对于矿山建筑史的研究可以从对矿山发展史中窥探一二。例如：王博的《山西大同新式煤矿发展及其影响研究（1909-1937年）》主要概述了新式煤矿出现后，修建矿井、机修房、锅炉房等建筑的发展过程。对于矿山建筑史的研究也可以从城市发展史中找出。例如：闫永增的《以矿兴市：近代唐山城市发展研究（1878-1948年）》中叙述了矿工住于锅伙中，地面建筑逐步发展。矿山遗产研究中也有涉及矿山建筑史的内容，例如徐苏斌、郝帅的《开滦煤矿工业遗产群研究及其价值认定的探讨》中论述了井架、医院、住宅、图书馆、机修厂等建筑发展。

3 关于中国矿山建筑发展的三个时期

中国是世界上发现、利用、开采煤炭最早的国家，但近代煤矿则出现在1840年鸦片战争以后。1875年后，中国开始新式煤矿建设，煤矿开采设备增多，建筑种类也不断增多，2000年之后，开始了“十五”规划，中国煤矿开始发展建设大型现代化煤矿，建成了一批大型选煤厂[1]。

3.1 1840年以前矿山建筑

古代较少有矿区地面建筑。古代对于煤炭的使用主要是防潮、煤雕、燃料等，煤矿的生产主要位于距离开采地较远的居民生活区，主要包含煤雕加工作坊、炼焦炉地址等[1]。在井下设置长方形石砚和水碗等用具，用于井下记账管理。对于煤炭储藏，西汉时期，曹操曾修建三台用于储藏煤炭；宋元时期，为储藏煤炭设置贮煤池。

古代的矿山建筑主要用于矿工休息。汉朝以前，采煤的奴仆大都卧于煤洞休息；隋唐时期，在井下设置大型壁龛供矿工休息；清朝，设立人圈关押挖煤罪犯，设置拨房羁圈窑工不放，对羁押窑工的锅火描述为“食宿之地，垒石以高墙，加以棘刺，人不能越”[1]。古代矿工的居住水平十分糟糕，睡眠时间短，居住环境差。

其余关于煤矿的配套建筑和构筑物主要有石碑、寺庙、煤栈等。由于古代开采煤矿技术差，矿井常常出现重大事故，为减少重大事故的发生煤窑设置“井穽碑”以作安全警示；为纪念在开采煤矿过程中死去的工人设置《墓志铭》碑。朝廷管辖煤矿的开采，但仍有大量私开煤矿，因此设置禁喻碑以禁止私自挖煤，设置窠规碑将窑规刻在石碑上。

煤炭是人们赖以生存的重要物资，许多建筑为纪念煤矿开采而建设，在唐代，朝廷设立炭神庙以作纪念；明清时期，朝廷设立窑神庙用于纪念。采煤量的增加使得买卖煤显得十分重要，明清时建设煤栈、红煤场用于煤的买卖，还有寺庙前用于买卖煤炭。为留住开采矿工，矿场设置赌场，诱骗窑工参赌。

此时的矿山建筑并没有工业建筑的特征，大都采用石材、砖材等垒筑。

3.2 1840-1949年近代矿山建筑

1840年鸦片战争后，煤炭的需求量与日俱增，煤炭开采日益增多。煤矿开采配套建筑逐渐成形。1875年清政府同意西式采煤，水泵、锅炉、捲扬机等设备展开应用，设备提供动力也需要维护，因此地面建筑修理厂、捲扬机室、锅炉房、发电厂、办公区、宿舍区也逐步建设。在近代煤矿生产类建筑早期以砖瓦结构为主，后逐步使用砖木结构，钢筋混凝土结构。西式三角桁架木屋架在1850-1870年间由日本人传入中国，并逐步应用于厂房建筑和高级住宅中。木结构井架依旧是此阶段的井架主要建设材料，部分煤矿矿区采用纯钢结构。

在1875年后早期近代煤矿中，开平煤矿发展最快，地面辅助生产生活设施不断增多，地面建有大型绞车房、锅炉房、煤厂厂房、机器修理厂、仓库，以及砖窑、石灰窑、炼焦炉、煤气厂等设施，供西方人居住的“洋房子”及中国员工居住办公的公房拔地而起。1920年修建1-9号矿师住宅，房屋式样结构采用欧式，红砖材料，地下一层，地上两层，全部为木质结构。之后，新建的“洋房子”样式增多；单身矿工住在包工头开设的锅伙里，建筑材料多为碎石，土坯，后开滦煤矿扩充居住建筑，其中，工人锅伙住宅以砖石砌成，水泥三合一屋顶，皆为平房。在居住区增设杂货铺、警察分驻所、澡堂、医院等建筑。建筑多采用红砖结构，悬山式双坡屋顶，无多余装饰，线条简约，接近现代主义风格，注重实用性，主入口设置在山墙，建筑的四周设有采光通风窗。其中，机修车间长六十尺，宽十尺。一号井架为原为木质材料。1937年修筑绞车房建筑，外观为红砖和浅土黄色交织，结构为钢筋混凝土框架结构[2]。

抚顺煤矿始采于1901年，1905-1945年被日本侵占，在此期间，主要建设有：厂房、锅炉房、选煤厂、工人住宅区等，修理厂和发电厂为砖材建筑，机械加工车间、生产车间、绞车间等建筑大都为单层建筑，具有多跨度、举架高等特点。绞车间建筑为砖混结构，屋顶桁架结构。仓储建筑类型较多，包括砖木结构的单层仓房，钢筋混凝土结构的多层仓房等类型。1905年后，日本建设住宅形式多为日式，建筑大多采用钢筋混凝土构筑，内外墙均由饰面，居室讲究，建筑样式新颖。中国居民住宅则简陋，低矮，潮湿，多为临时搭建。1915年建造蒙德式煤气发电所，1925年建设东公园满铁町满铁住宅。1936年建成的龙凤矿东竖井高63.1m，由红砖和型钢建造“T”字形结构，外墙装饰为黄绿色。1938年建造了满洲抚顺制造所办公楼。

3.3 1949年后现代矿山建筑

建国到改革开放期间，诞生的建筑大多体现着向苏联学习的倾向，改革开放之后，人民的生活水平不断提高，开始逐步自主设计施工煤矿生产相关建筑，伴随着建筑技术的进步，建筑风格也日趋多样化。选煤厂的结构形式有较大发展，钢结构，钢混结构逐步增多，一些新兴的结构形式也逐步出现。煤矿主要生产建筑一般为矩形平面，采用车间分散布置或是联合建筑。“全系统”钢结构选煤厂一般由四部分组成：主厂房（或其他车间）、浓缩车间、带式运输机栈桥、仓储设施。近年来选煤厂引用国外大型设备，选煤厂结构类型有：高效装配式选煤厂、储煤厂大都为钢结构模式或是砼式储煤场，部分有气膜结构。

20世纪60年代，我国从苏联引入全钢结构选煤厂——晋阳选煤厂，但我国经济建设条件不允许，并未有研究与深入。20世纪80年代建成两厂钢框架装配式结构主厂房，美国罗伯茨—谢菲尔公司设计的兴隆庄选煤厂和美国麦克纳利公司设计的安太堡选煤厂，但因投资高、钢材质量不过关、设计施工经验少等原因仍未投入大量建设。1998年澳大利亚朗艾道公司在晋城成庄矿建设了中国第一座模块式选煤厂，掀开了我国装配式钢结构选煤厂设计的新局面。选煤厂仓储设施也采用钢材建成。例如，河南龙城10000t煤仓，属于装配式钢板筒仓，顶部采用桁架形式，仓壁钢板由上到下厚度逐渐增加。高效装配式选煤厂采用轻钢结构和金属维护材料。由于设备更新，流程简化，减少建设时间，厂房体积也会减小。

气膜结构储煤场具有封闭、安全、环保等特点。吕梁选煤厂采用PVC膜，厚度仅有0.75mm，因无梁柱结构，空间完全净空；因材料透光性，减少日间照明。

煤矿工业广场内布置由办公楼与宿舍楼，一般采用钢筋混凝土框架结构，为多层或高层建筑，减少占地面积，提高建筑系数。办公楼逐渐成为工业广场的标志性建筑物，凸显企业形象，与工业广场其他建筑风格统一。宿舍楼成片区布置，分布在工业广场周围，随着经济发展，新建厂区内宿舍楼较之建国初期有所减少。

3.4 综述小结

古代煤矿相关建筑主要有居住休息，储藏，纪念，赌博等功能，石碑石刻较多，居住办公环境差。建筑材料为石材、木材和土为主，建筑建设于地上和地下。

近代煤矿建筑种类明显增多，办公建筑、居住建筑、生产建筑和仓储建筑不断发展，建筑材料多为砖材，部分多层建筑采用砖混或者钢筋混凝土结构，建筑层数大都为一层，屋顶为双坡屋顶，少量有多层建筑，表面内饰多为红砖。生产相关厂房大都为砖混结构，少量有钢筋混凝土结构，屋顶为桁架结构。近代的井架材料有木材，砖木和钢材三种，井口房一般为一二层砖混结构，少量为多层钢筋混凝土结构。近代工人的居住环境非常脏乱和拥挤，但外国住宅较为豪华。锅炉房一般为单层建筑，砖墙承重，毛石基础，外墙为清水墙。

1949年后，煤矿工业广场布局越来越分区明确，建筑逐步统一式样，颜色大都为蓝白相间。建筑设计越来越多引用新技术新材料，钢结构、膜结构较多的用于煤矿工业广场。大跨度钢结构，钢框架结构应用于选煤厂主厂房。煤矿工业广场建设注重绿色发展，注重建筑设计经济性，合理紧凑的进行总平面布置。在煤矿工业场地总平面布置中，把工艺流程有密切联系的，功能、防火等级、安全间距相近的建、构筑物联合布置，改变小而全的布局形势，既缩短运输距离，节省能源，也节约用地。

由古到今，社会经济水平逐步提高，人们的生活水平提高，煤矿生产相关建筑无论是生产建筑、办公建筑还是居住建筑，建筑建设由粗放化逐渐精致化，建筑建设逐步注重人性化，尽可能地采用新材料新技术。建筑分区逐渐明确，建筑环境逐渐变好[3]。

4 结束语

矿山建筑的发展与矿山的发展息息相关，探究古代、近代、现代的矿山建筑发展，可以从中窥探矿山整体发展进程。矿山建筑发展与国家经济经济水平相关，国家经济水平的提高，使得矿山生产环境与建筑建设水平逐步提高。