第90章 煤礦里的水
第90章 煤礦里的水
淮河南岸，舜耕山下，這裡在一年之前，還只有一個不起眼的小村落。
現在已經變成了人口超過五萬的淮南府治所。
吳國新設立的淮南府，以及下屬的淮南縣，現在還沒有正式的府城。
不過經過大半年的建設，府衙和縣衙都已經有了。
歸德府之戰中，脫因帖木兒率領的五萬軍隊，有四萬多人在戰後被俘。
這些降兵被押送到淮南府勞作，加快了城市和礦區的建設。
碼頭、衙署、倉庫、住房迅速建成，煤礦開採的規模也迅速擴大。
挖掘出來的煤炭清洗後裝船，通過淮河、大運河、長江航道送去應天府。
但開始大規模開採煤礦之後，一個非常明顯問題也出現了。
淮南府所在的淮河中游地區，相對周圍而言地勢頗為低洼，正在採礦的區域還夾在淮河和舜耕山之間，地形近似於漏斗型。
這裡的地下水位總體比較高，只要向下挖兩米基本都會見水，而且周圍的地下水也會持續不斷地向這裡集中。
目前開採的煤礦，還屬於最淺層的煤層，都是直接露天開採的。
採煤的礦坑挖的越大，周圍滲出來的水越多。
朱元璋設設立的礦務衙門，安排到淮南煤礦的幾個主管官員，不得不調派大量勞力專門負責給礦坑排水。
一邊派人去製作更多的人力水車，一邊直接安排多餘勞力去用水桶提水。
但隨著礦坑越來越深，負責排水的人也越來越越多。
幾個煤礦管事覺得這樣不行，
「照這樣下去，專門排水的人比挖礦的人都多了，城池更加沒法建了。」
「那又有什麼辦法？這裡就是有水啊。」
「難道咱們向大王提議，再換個地方去採煤嗎？」
「據說山西那邊煤炭也很多，現在山西也都已經歸附了。」
「但是在山西採煤，你怎麼往應天府運送？」
「這情況確實挺麻煩，咱們匯報給大王知曉吧，要不要換地方也得大王決定。」
「那也寫封信問問小公子吧，小公子說不定有什麼好辦法。」
如果沒有朱桓，這些官員只能這麼繼續干，順便問朱元璋要不要地方採煤。
但現在既然有了朱桓，這個已經聲名遠揚的「工程師」，特別是這煤礦還是朱桓專門指出來的，那遇到工程上的問題，就會想著去問問朱桓了。
官員們稍微討論了一陣，把要匯報說明請示的情況確定下來，然後回到辦公室去撰寫奏章和寫信。
現在吳國的工匠，以及工匠出身的官員們，寫書信和匯報事務的時候，都會直接用朱桓擬定的工書了。
工匠平時本來就大多喜歡用俗體，畢竟寫起來和認起來都更加簡單。
以前不用俗體寫匯報，只是因為傳統文官鄙夷。
朱桓因為不想專門學寫繁體字，所以帶頭專門使用工書，還要求工匠使用。
還得到了朱元璋的直接實際支持和許可。
於是不但工匠出身的官員開始用工書了，經常跟工匠們一起工作的普通文官，也不由自主的跟著用工書工作了。
就是因為寫起來簡單啊，簡單就是最好的道理。
給朱桓的書信送到應天府的時候，正好就是朱桓再次到工廠巡視這天。
信使準備把信送給餘九成，讓餘九成轉給朱桓。
但到了工廠區後，得知餘九成跟著朱桓在廠區內巡視，就趕緊追過去送信。
信使追到陶瓷廠，得知朱桓已經去了隔壁的「水凝灰廠」
水凝灰廠，其實就是水泥廠。
爐窯工們把鋼鐵廠、陶瓷廠所需的爐窯建好後，燒制耐火磚也成了日常工作，只需要讓學徒們盯著就能做好，大師父們的腦子就稍微有了點空閒。
於是朱桓便安排他們去搞水泥窯。
將石灰石和黏土烘乾、打碎，放入專門的砌築的爐窯之中燒。
出窯後再加入石膏，研磨成為粉末，就得到了水泥。
水泥窯對溫度的要求比瓷窯更高，但相比燒制骨瓷而言相對簡單粗暴了很多。
爐溫範圍從一千三百度到一千六百度之間都行，大部分時候只需要維持在一千四百五十度左右就足夠了。
有了熱鼓風和新耐火磚後，工匠們用了一個多月就燒製成功了。
因為水泥成品看著像草木灰，但是遇水便迅速凝結，工匠們便稱之為水凝灰。
朱桓也直接接受了這個稱呼，水泥反而有些名不副實。
工匠們經過簡單測試之後，就覺得水凝灰非常好用，相比以前用的糯米汁石灰黏土砂漿而言，
凝結的速度快了很多倍，半個月就能完全硬化。
未來應該能逐步替代糯米灰漿，成為全新的磚石建築粘合劑了。
窯工們現在還在專心研究材料配比，摸索和尋找成品性能最好的配方。
同時跟木匠、鐵匠們對接，研究怎麼提高研磨效率。
但在朱桓看來，以當前的水凝灰生產速度，確實能夠用作磚石粘合劑。
但想要大規模澆築混凝土就不太夠了。
工匠們覺得水凝灰本身燒製成功了，但朱桓卻覺得生產速度遠遠不夠。
原料石灰石需要破碎，燒後還要研磨成粉末，
水車加石碾包錳鋼的設備，雖然現在確實能用，但是效率遠遠不夠。
想要快速大規模量產，還是要有更強的動力源，
朱桓了解水凝灰廠情況的時候，來自淮南煤礦的信使也終於追上來了。
等朱桓跟窯工們聊完天，信使進來把書信送給朱桓：
「公子，是淮南煤礦管事的信。」
朱桓接過書信，抽出信箋瀏覽了一遍，然後便遞給了餘九成：
「原來淮南煤礦需要排水一一」
餘九成聽著朱桓的說明，也快速看了一遍信，有些意外和不確定的說：
「需要排水就多做些水車不就行了，這不需要公子操心吧？」
朱桓下意識的就想說，煤礦需要排水是好事啊。
因為能為早期蒸汽機提供穩定需求！
但是馬上就想到，這個「好事」的概念，這個世界的人根本理解不了。
朱桓突然覺得，安徽可能是最適合啟動工業革命的地方。
長江邊的馬鞍山就有大鐵礦，淮河邊的淮南有大煤礦，還有煉焦煤，能煉鐵，
關鍵就是淮南地勢低洼，在這裡淺層煤礦必須排水。
瓦特改良之前的早期的蒸汽機，也只有一個非常狹窄的用途一一煤礦排水。
因為早期蒸汽機的效率實在是太低了。
歷史上的蒸汽機這種東西，可並不是一出現就迅速成熟的。
而是在兩百多年時間裡面，先後經歷了原始蒸汽機、礦工之友、紐可門機、瓦特往復式蒸汽機、特里維西克高壓蒸汽機這幾個大階段的持續改進。
最後的特里維西克的高壓蒸汽機，才是普通人最熟悉的蒸汽火車頭的形態。
就是那種運行起來會突突往外噴蒸汽的形態。
這幾個大階段裡面，每隔一個階段的蒸汽機，看上去就完全不像是同類了。
早期的蒸汽機結構非常簡陋，所有的部件一眼就能全部看完。
就是兩個空心的鐵球，加上幾根水管，幾個閥門。
其中一個空心鐵球放在爐子上，燒水產生蒸汽，通入到另一個鐵球中。
第二個鐵球充滿之後，關閉通入蒸汽的閥門，在鐵球外面噴淋冷水降溫，鐵球內的蒸汽也會凝結，氣壓也同時降低。
這時候打開聯通第二個鐵球的抽水閥門，就能把低處的水吸到第二鐵球中來。
吸水停止後，再關閉吸水閥門，打開排水閥門，這些水就排到外面去了。
手工燒水、淋水、開關閥門，就像是人一口、一口的從下面吸水。
這種東西的製作難度極低，商周時代都能用青銅搞出來。
但工作效率更低，做出來也不能讓生產力升。
在本地沒有煤炭的情況下，想要用這種早期蒸汽機抽水，首先要用畜力把煤炭運過來，才能用蒸汽機去提水。
這時候相比運煤過來再提水，可能直接把水提上來更省時間。
所以只有在煤礦上才有實際用處。
因為不用專門運煤了，礦車中掉落的煤渣都能燒，就能持續幫助煤礦排水。
煤礦的排水需求，跟早期蒸汽機的能力，堪稱是完美匹配。
只要有了這個特定需求，就算早期蒸汽機效率再低，也能發揮實際作用。
只要能有實際作用，就能讓早期蒸汽機持續生產和改進。
不至於被當成工匠和富商的玩具，好奇心過了之後就丟進倉庫里吃灰，
朱桓笑著看向餘九成：
「九成你是否忘記了，我曾經讓工匠們做過一個提水機。」
餘九成恍然大悟，然後有些激動的說：
「公子英明啊，公子早就準備好了這個提水機！
「這提水機，在別處用處不大，在煤礦提水就是絕配了！」
朱桓直接起身，帶著餘九成和信使，一起去了河邊的精密機械廠。
精密機械廠的主業是製造機械鐘錶，過去的大半年就是在攻關機械鐘。
在機械鐘錶攻關的同時，也為其他工廠生產各種精細配件。
比如燧發槍和飛梭的彈片，還有各種機器上的軸承，各種螺絲等等。
利用勉強達標的標準化流程，讓不同工匠之間分工合作。
機械廠現在的工作就是準備量產機械鐘錶。
>
淮河南岸，舜耕山下，這裡在一年之前，還只有一個不起眼的小村落。
現在已經變成了人口超過五萬的淮南府治所。
吳國新設立的淮南府，以及下屬的淮南縣，現在還沒有正式的府城。
不過經過大半年的建設，府衙和縣衙都已經有了。
歸德府之戰中，脫因帖木兒率領的五萬軍隊，有四萬多人在戰後被俘。
這些降兵被押送到淮南府勞作，加快了城市和礦區的建設。
碼頭、衙署、倉庫、住房迅速建成，煤礦開採的規模也迅速擴大。
挖掘出來的煤炭清洗後裝船，通過淮河、大運河、長江航道送去應天府。
但開始大規模開採煤礦之後，一個非常明顯問題也出現了。
淮南府所在的淮河中游地區，相對周圍而言地勢頗為低洼，正在採礦的區域還夾在淮河和舜耕山之間，地形近似於漏斗型。
這裡的地下水位總體比較高，只要向下挖兩米基本都會見水，而且周圍的地下水也會持續不斷地向這裡集中。
目前開採的煤礦，還屬於最淺層的煤層，都是直接露天開採的。
採煤的礦坑挖的越大，周圍滲出來的水越多。
朱元璋設設立的礦務衙門，安排到淮南煤礦的幾個主管官員，不得不調派大量勞力專門負責給礦坑排水。
一邊派人去製作更多的人力水車，一邊直接安排多餘勞力去用水桶提水。
但隨著礦坑越來越深，負責排水的人也越來越越多。
幾個煤礦管事覺得這樣不行，
「照這樣下去，專門排水的人比挖礦的人都多了，城池更加沒法建了。」
「那又有什麼辦法？這裡就是有水啊。」
「難道咱們向大王提議，再換個地方去採煤嗎？」
「據說山西那邊煤炭也很多，現在山西也都已經歸附了。」
「但是在山西採煤，你怎麼往應天府運送？」
「這情況確實挺麻煩，咱們匯報給大王知曉吧，要不要換地方也得大王決定。」
「那也寫封信問問小公子吧，小公子說不定有什麼好辦法。」
如果沒有朱桓，這些官員只能這麼繼續干，順便問朱元璋要不要地方採煤。
但現在既然有了朱桓，這個已經聲名遠揚的「工程師」，特別是這煤礦還是朱桓專門指出來的，那遇到工程上的問題，就會想著去問問朱桓了。
官員們稍微討論了一陣，把要匯報說明請示的情況確定下來，然後回到辦公室去撰寫奏章和寫信。
現在吳國的工匠，以及工匠出身的官員們，寫書信和匯報事務的時候，都會直接用朱桓擬定的工書了。
工匠平時本來就大多喜歡用俗體，畢竟寫起來和認起來都更加簡單。
以前不用俗體寫匯報，只是因為傳統文官鄙夷。
朱桓因為不想專門學寫繁體字，所以帶頭專門使用工書，還要求工匠使用。
還得到了朱元璋的直接實際支持和許可。
於是不但工匠出身的官員開始用工書了，經常跟工匠們一起工作的普通文官，也不由自主的跟著用工書工作了。
就是因為寫起來簡單啊，簡單就是最好的道理。
給朱桓的書信送到應天府的時候，正好就是朱桓再次到工廠巡視這天。
信使準備把信送給餘九成，讓餘九成轉給朱桓。
但到了工廠區後，得知餘九成跟著朱桓在廠區內巡視，就趕緊追過去送信。
信使追到陶瓷廠，得知朱桓已經去了隔壁的「水凝灰廠」
水凝灰廠，其實就是水泥廠。
爐窯工們把鋼鐵廠、陶瓷廠所需的爐窯建好後，燒制耐火磚也成了日常工作，只需要讓學徒們盯著就能做好，大師父們的腦子就稍微有了點空閒。
於是朱桓便安排他們去搞水泥窯。
將石灰石和黏土烘乾、打碎，放入專門的砌築的爐窯之中燒。
出窯後再加入石膏，研磨成為粉末，就得到了水泥。
水泥窯對溫度的要求比瓷窯更高，但相比燒制骨瓷而言相對簡單粗暴了很多。
爐溫範圍從一千三百度到一千六百度之間都行，大部分時候只需要維持在一千四百五十度左右就足夠了。
有了熱鼓風和新耐火磚後，工匠們用了一個多月就燒製成功了。
因為水泥成品看著像草木灰，但是遇水便迅速凝結，工匠們便稱之為水凝灰。
朱桓也直接接受了這個稱呼，水泥反而有些名不副實。
工匠們經過簡單測試之後，就覺得水凝灰非常好用，相比以前用的糯米汁石灰黏土砂漿而言，
凝結的速度快了很多倍，半個月就能完全硬化。
未來應該能逐步替代糯米灰漿，成為全新的磚石建築粘合劑了。
窯工們現在還在專心研究材料配比，摸索和尋找成品性能最好的配方。
同時跟木匠、鐵匠們對接，研究怎麼提高研磨效率。
但在朱桓看來，以當前的水凝灰生產速度，確實能夠用作磚石粘合劑。
但想要大規模澆築混凝土就不太夠了。
工匠們覺得水凝灰本身燒製成功了，但朱桓卻覺得生產速度遠遠不夠。
原料石灰石需要破碎，燒後還要研磨成粉末，
水車加石碾包錳鋼的設備，雖然現在確實能用，但是效率遠遠不夠。
想要快速大規模量產，還是要有更強的動力源，
朱桓了解水凝灰廠情況的時候，來自淮南煤礦的信使也終於追上來了。
等朱桓跟窯工們聊完天，信使進來把書信送給朱桓：
「公子，是淮南煤礦管事的信。」
朱桓接過書信，抽出信箋瀏覽了一遍，然後便遞給了餘九成：
「原來淮南煤礦需要排水一一」
餘九成聽著朱桓的說明，也快速看了一遍信，有些意外和不確定的說：
「需要排水就多做些水車不就行了，這不需要公子操心吧？」
朱桓下意識的就想說，煤礦需要排水是好事啊。
因為能為早期蒸汽機提供穩定需求！
但是馬上就想到，這個「好事」的概念，這個世界的人根本理解不了。
朱桓突然覺得，安徽可能是最適合啟動工業革命的地方。
長江邊的馬鞍山就有大鐵礦，淮河邊的淮南有大煤礦，還有煉焦煤，能煉鐵，
關鍵就是淮南地勢低洼，在這裡淺層煤礦必須排水。
瓦特改良之前的早期的蒸汽機，也只有一個非常狹窄的用途一一煤礦排水。
因為早期蒸汽機的效率實在是太低了。
歷史上的蒸汽機這種東西，可並不是一出現就迅速成熟的。
而是在兩百多年時間裡面，先後經歷了原始蒸汽機、礦工之友、紐可門機、瓦特往復式蒸汽機、特里維西克高壓蒸汽機這幾個大階段的持續改進。
最後的特里維西克的高壓蒸汽機，才是普通人最熟悉的蒸汽火車頭的形態。
就是那種運行起來會突突往外噴蒸汽的形態。
這幾個大階段裡面，每隔一個階段的蒸汽機，看上去就完全不像是同類了。
早期的蒸汽機結構非常簡陋，所有的部件一眼就能全部看完。
就是兩個空心的鐵球，加上幾根水管，幾個閥門。
其中一個空心鐵球放在爐子上，燒水產生蒸汽，通入到另一個鐵球中。
第二個鐵球充滿之後，關閉通入蒸汽的閥門，在鐵球外面噴淋冷水降溫，鐵球內的蒸汽也會凝結，氣壓也同時降低。
這時候打開聯通第二個鐵球的抽水閥門，就能把低處的水吸到第二鐵球中來。
吸水停止後，再關閉吸水閥門，打開排水閥門，這些水就排到外面去了。
手工燒水、淋水、開關閥門，就像是人一口、一口的從下面吸水。
這種東西的製作難度極低，商周時代都能用青銅搞出來。
但工作效率更低，做出來也不能讓生產力升。
在本地沒有煤炭的情況下，想要用這種早期蒸汽機抽水，首先要用畜力把煤炭運過來，才能用蒸汽機去提水。
這時候相比運煤過來再提水，可能直接把水提上來更省時間。
所以只有在煤礦上才有實際用處。
因為不用專門運煤了，礦車中掉落的煤渣都能燒，就能持續幫助煤礦排水。
煤礦的排水需求，跟早期蒸汽機的能力，堪稱是完美匹配。
只要有了這個特定需求，就算早期蒸汽機效率再低，也能發揮實際作用。
只要能有實際作用，就能讓早期蒸汽機持續生產和改進。
不至於被當成工匠和富商的玩具，好奇心過了之後就丟進倉庫里吃灰，
朱桓笑著看向餘九成：
「九成你是否忘記了，我曾經讓工匠們做過一個提水機。」
餘九成恍然大悟，然後有些激動的說：
「公子英明啊，公子早就準備好了這個提水機！
「這提水機，在別處用處不大，在煤礦提水就是絕配了！」
朱桓直接起身，帶著餘九成和信使，一起去了河邊的精密機械廠。
精密機械廠的主業是製造機械鐘錶，過去的大半年就是在攻關機械鐘。
在機械鐘錶攻關的同時，也為其他工廠生產各種精細配件。
比如燧發槍和飛梭的彈片，還有各種機器上的軸承，各種螺絲等等。
利用勉強達標的標準化流程，讓不同工匠之間分工合作。
機械廠現在的工作就是準備量產機械鐘錶。
>