自贡井盐严密而有效的凿井工序
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工人踩碓时的情景
自贡井盐严密而有效的凿井工序
在井盐业的繁荣兴旺时期,井盐凿井工艺取得了辉煌成就。尤其到了清道光年间,已形成了一套较完善和细密的井盐盐井钻凿工序,大致包括选井位、钻前准备、开井口、下石圈、锉大口、扇泥、下木柱、锉小口等。这同现代开采石油、天然气的技术在工艺上是一致的。
1、选井位、钻前准备。选井位就是由有经验的“相度泉脉者”、“堪舆家”确定凿井的位置。然后在要钻井的地方整理出约20平方米的平地,架设凿井设备。凿井设备主要包括碓架和平车。碓架前后各有两根立柱,用两根木料和两块木板把前后立柱连成一个整体,整体高度约为175厘米,长165厘米。上窄下宽,前面上宽36厘米,下宽95厘米;后面上宽72厘米,下宽95厘米。碓架用于支承踩板,踩板长150厘米,宽11厘米,阻力臂长32厘米,动力臂长105
厘米。在碓架中部,还有用两根直径4.5厘米的竹竿捆成的扶手,为踩碓时工人的依托之物。平车,直径160厘米,为起下钻具和升降扇泥筒的提升装置。
2、开井口。选定井位后,首先需要按地形将井基铲高填平,为凿井修建平
坝,然后挖井打大口。挖大口是用人工挖掘或凿子开凿。一般大口直径为0.9
米至1.1米,为防止浮泥垮塌,所开井口宜宽。大口深度一般要打过沙石岩层,按地层而定,深的有十几丈,浅的有几丈,以打到坚硬的岩层上为止。
3、下石圈。大口打好后,再下入石圈,层层垒叠,构成地表石质套管。石圈外方内圆,其对角略小
于大口直径,每个厚度约
0.33-0.66米不等,中间
的圆孔直径按需要而定。
用吊竿将石圈放入大口
底,然后一个个的逐步安
放至井口。如所下石圈在
30个以上,在下入一半
石圈时,必须加一副铁杠抬垫在石圈上,抬扛两头嵌入大石壁内,以防止石圈受力过重而破裂。下石圈的同时,在石圈外面要用泥土或石块填满。如所凿的是火井,石圈不必下齐,地面还需预留盆位置,以免日后多出取石圈的麻烦。但由于地面泥沙易于崩陷,故用木料做成圆筒状,置于石圈之上,以防地表塌陷。
4、锉大口。石圈下好后,就在井场安置碓架1和大车2等凿井、提升设备,然后吊锉用人力捣碓锉大口。大口即需下如套管的上部井盐。下套管是为了隔绝地
下谈水渗入盐
井,同时有加固
井壁的作用。捣
碓时,用小摊板
子放于碓架和
矮轮子轴槽中,
在碓板子上用
人力蹬踩,从而
带动锉头一上
一下冲击井底破碎岩石,使井逐渐加深。捣碓时,“新井则以二人在碓上,以一人在井口转锉,深井则以三人或四人在碓上,仍以一人在井口转锉”。当凿到一定深度,便要推1碓架:木制井盐盐井地面设备。在汉代加工谷物的足碓基础上发展而来。《天工开物》:“以脚踏碓梢,如舂米形。”
2大车:又称“盘篾绞车”、“地车”。木制井盐盐井地面设备,由大口盐井的排车、推车演化而来。分轴心、车盘、刹车、车架四部分。四川盐场用以凿井、修治井和井下采卤。
凿井时的情景
起锉头,换泥筒(或叫吞筒3
)入井扇泥。凿大口分为两个步骤,即抽小眼和刮大口。抽小眼是为了弄清白水渗透的位置和流量的大小,找到硬岩,以确定所下木柱的深度。抽小眼是用银锭锉(又叫小锉,是锉小眼的基本锉,长约3-5米,重约100-150公斤,刃口宽10-15厘米)凿一个位于中心的小眼,小眼直径与木柱内径相同。抽小眼时,还要对扇出的泥浆进行考察,以下是否出水、水的来源和大小等。抽小眼的深度,因地层不同,各井也就不同,以钻穿渗透白水的地层,把白水找尽,达到硬岩—砂岩或石灰岩时为止。当凿穿含白水的地层和超过硬岩两米时,即停止抽小眼,开始刮大口。刮大口是用蒲扇锉(长约3米,重约150-250公斤,锉头刃口约30-40厘米)
将原来凿
出的小眼刮大,大口直径与石圈内径相同。刮大口时,在锉杆上必须加梭边(即扶下器)和正心,以免大口歪斜。同时,要经常转运钻具,以保证大口的光滑和垂直。用这样的方法一直刮到硬岩才能宣告结束。
5、扇泥。即用附有活塞的竹制汲筒将钻凿过程中产生的岩屑注水后汲出。扇泥筒由小于井径的竹筒做成。这种竹制汲筒长约丈余,中空,须小于木制套管的口径,距筒底两寸处悬以块熟牛皮构成单向阀(俗称“皮钱”)。扇泥时,用篾索系上竹制汲筒,悬挂在井中央,由两、三名工匠位于踩架后地滚前,拉着篾索作上下升降运动,当泥筒降入井底液面,碎石沙泥随水对上产生压力顶开皮钱进入筒内;
而当泥筒向上提起时,筒内的砂石和水向下的重力压住皮钱而不漏出。这样的原理巧妙地将碎岩浆或泥沙吸入筒中提出井口,如此反复进行,便形成了一套完整
3
吞筒:井盐盐井打捞工具,铁制或竹制。由泥座子、圆铁杆及圆形铁或竹筒组成。上端有四片铁或竹块与圆铁杆下部相接。四川盐场修治井时,用以刨取井内红岩、麻枯等泥沙石块。
的提捞井底泥沙的过程,有效地解决了深井开采的技术难题。
6、下木柱。木柱又称木竹,最早出现于北宋庆历间四川的卓筒井内。下木柱的目的在于封隔浅层淡水和疏松易塌的地层。宋元时用楠竹为套管,将其中间隔断打穿,牝牡相连为套管。明清时改用硬木,如柏木、青杠之类。其做法是:用长约两米的圆木(青杠、柏木、松木等)从中剖开,挖去同心圆中心部分,后
又合拢在一起,涂上油
灰,在外面缠上布麻,
再敷上桐油灰后就成了
坚固耐腐的木制套管。
木柱内径与井径相同。
下木柱时,先立天车(即
井架),并在井口做好剪
刀架等设备,然后在预
制好的木柱底端做麻头。麻头用散麻、麻绳、桐油石灰等做成,其作用是将木柱与岩石紧密地粘合在一起,达到隔绝淡水的目的。麻头做好后,再将木柱一节一节地吊起,在井口合榫,陆续放入大口。到距离位子1米时,用“位镰4”扫尽位子上的泥沙,再将“正心”放入位子上,上下活动数次,松开剪刀架,砍断吊绳,使木柱落至位子上,木柱即告下好。
7、锉小口:木柱安
好后,以木柱的内径为
准继续往下钻凿,名为
锉小口。锉小口是凿井
过程中时间最长的一
道工序。从开井口到下
木柱,只需数月即可能
完成,而锉小口则需要
几年、甚至十几年方能
凿成。锉小口的方法同
锉大口相似。锉小口的钻头一般以银锭锉为主,并根据岩层的情况选用马蹄锉或4位镰:井盐盐井固井工具。铁制,刃口加钢。由泥座子、扁铁杆及两股须组成。扁铁杆末尾有弯钩,形
如镰刀。两股须左右对称,具有弹性。四川场修治井时,用以清扫柱座位上的岩块、泥沙、杂物等。