16世纪中叶德意志采矿技术的发展变化及其影响
#历史开讲#
中世纪德意志采矿技术获得了长足的发展。德意志自13世纪起成为采矿技术对外输出的中心,推动了欧洲各地采矿业的发展。出于技术传播的需要采矿文学兴起,德意志采矿技术因此获得了更广泛的传播,其影响直抵中国。
德意志采矿技术的发展
中世纪早期矿物开采处于地表浅层的露头线,因而采矿技术比较简单。这时的采矿仅仅是将从事开采矿石的工人相对松散的集中到一起,在条形区域上将地面剂开来进行,开采出来的矿就地冶炼,生产工具也无外乎是锄头、楔子、铁锤、、用手摇动的风箱鼓风、小型堆塌容之类的简单工具。
当浅表层的矿物开采殆尽之后,露天开采转为深井开采。深井开采需要运输地下深处的矿石、排除地下水以及通风,许多大型机械投入到采矿之中。到中世纪晚期,采矿技术得到了改善并有了新的发展,爆发了技术革命。1515年施瓦茨的法尔肯施泰因矿区已有矿井274个,矿工1万多人。
同年,那里修建巨大的排水巷道系统名叫埃尔茨埃尔楚格西格蒙德,在地下240米深处有9个巷道,雇600个工人专门负责排水,费用达1.4万佛罗1554年,洛伊施纳发明价格1.2万古尔的两用水车,直径约10米,一桶盛矿石,一皮囊盛水,交从218米深处运出地面。此水车只用两人操纵,8八小时可排水100立方米,相当于629个人或35.5马力所作的功基布尔的罗勒尔埃尔矿,1540年左右开始开采。
此地银藏量丰富,但山势险峻,开采起来困难也多。1543的一个矿山法规里提到,这里有9个矿井使用运矿石和排水综合设备,估计能开采50年左右。那里有一个名叫海利格尔·盖斯特的矿井,1552年产银6430公斤、361,居全国之冠。1554年,该并安装新式两用水轮和其它设备、每年投资72277佛罗林,产量大增”。
在开姆尼茨还出现了三级球--链泵抽水系统:这种三台机器的系统有九十六匹马拉动:它们沿一个螺旋形缓缓向下盘旋的斜井行走到这些机器旁边。最下面一台机器设立在距离地面660英尺的深处。
德意志采矿技术对欧洲、美洲的影响
德意志采矿技术的改善推动了欧洲各地矿业的发展。1200年,德意志矿工凭借其先进的采矿技术在瑞典法伦的斯图罗科帕尔贝里开采铜矿,开采出来的铜则通过汉萨同盟进行贸易,满足了北欧地区的大部分需求。
1243年,来自于萨克森的矿工成为了捷普斯(斯洛伐克矿山区)等16个城镇的始人。13世纪,波西米亚国王贝拉四世(1235-1270)要求德意志矿工来到波西米亚以自治矿山镇的形式开采这里的矿山。到中世纪晚期,德意志采矿技术在更大范围内进行传播。
例如:亨利八世(1509-1547年)和伊丽莎白(1558-1603年)统治时期,英国不断从德国引进采矿技术和设备。亨利八世请奥格斯堡言商希斯泰特尔担任英国和爱尔兰全部矿山的主监和师傅,并给予其在43年内开采英国和爱尔兰的银矿的权利。
1568年,这个德国人获得在英国制造矿井抽水机械的专利权。1564年,伊丽莎白成立皇家矿山公司,聘请长期在匈牙利开采铜矿的奥格斯堡人大卫·汉格负责。熔析法发明后,德意志冶炼厂的卓越技能在欧洲和不列颇的许多地方都被使用,德意志工人负责在坎特伯兰都的迪斯特里克特胡附近组织采矿作业,并在凯齐克建立冶炼厂。
英王爱德华四世以及亨利七世先后在1478年和1486年授予来自科隆矿山企业家联合组织的亨利范·奥拉在诺森伯兰郡、坎伯兰郡还有威斯特摩兰郡开采金、银、铜、矿的权利。来自纽伦堡的特策尔更是通过垄断古巴的铜矿开采将欧洲的冶炼技术传入“新世界”。
德意志采矿技术对中国的影响
出于采矿技术传播的需要,16世纪以德意志为中心兴起了采矿文学。其中相继涌现了诸如《矿山小册》、《试金小册》、《论高热技术》、《施瓦茨矿山书》、《论金属》等专门论述采矿以及冶金的著作。耶稣会传教士尼可拉斯·金尼阁(1577-1628)于1621年将此书传入中国。
1639年7月31日,明朝钦天监官员李天经首次将翻译整个《论金属》的相关事宜启奏崇祯帝,并称“由皇帝下诏将此书应用至所有矿区,可使国家财富大范围提升,弥补军饷不足。”当全部翻译完成后,李天经在1640年7月20日给帝的章中再次强调如果将书中记之法传于采矿机构中的各个官员,以其中的插图作为模板、将其文字视为准则、完全贯彻其中的理念,那么国家收入必定会得到提升。
然而,当时的中国不仅没有像欧洲那样一批出于经济利益和商业利益而开采矿山的领主以及醉心采矿的学者和企业家阶层,明朝官员反以担心矿区失控容易造成流民暴动、影响农业、不利于风水为由大力反对。例如,户部尚书倪元璐上书崇祯皇帝,以六大弊端为由竭力反对使用《论金属》所方式来开采矿山。
在严的军事和政治压力下,1644年4月1日崇帝发布书将《格致》发放给各省官员,责令当地根据书中所载采矿方法开采矿山,以期能够借此资助军饷。是太迟了,1644年4月25日李自成攻占了北京,接收到此书的各个省份在时间上来不及应用。
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