上郡膚施城郊外,塵土飛揚中,一列長長的隊伍緩緩駛來。兩千名非重罪罪犯身著粗布囚服,手腳鐐銬碰撞作響;一千名匈奴俘虜身材高大,面容桀驁,卻被士卒嚴密看管著,神色間帶著幾分不安。這三千人,便是扶蘇計劃中的核心勞力,也是上郡礦業崛起的基石。
扶蘇、蒙恬、章邯立于城外高坡上,望著陸續抵達的人群。“公子,人手已到,如何安排?”蒙恬問道。
“當務之急是解決過冬取暖,優先開采煤炭。”扶蘇目光堅定,“蒙將軍,煩請你調撥五百士卒,配合五十名工匠,在無定河岸邊修建磚窯,燒制紅磚——紅磚工藝簡單,無需過多指導,既能為后續營房建設做準備,也能讓部分人手先熟悉勞作;章邯將軍,你負責將剩余兩千五百人分編,一千五百人隨我前往鄂爾多斯煤礦,全力采煤;一千人由趙冶帶領,勘察鐵礦開采路線,搭建簡易工棚,待煤礦開采步入正軌,再全力開發鐵礦。”
“遵令!”兩人齊聲應道。
部署既定,各項工作迅速鋪開。無定河岸邊,工匠們指導士卒和部分罪犯搭建磚窯,取河泥混合黏土,按此前的工藝制作磚坯、晾曬、裝窯,窯火很快便熊熊燃起,簡單易操作的紅磚燒制無需扶蘇過多費心,只需留下幾名經驗豐富的工匠把控火候即可。
扶蘇則帶著一千五百名勞力、百名工匠以及徐岳、墨兄弟,直奔鄂爾多斯煤礦。礦脈所在地離膚施城不過半日路程,抵達后,扶蘇并未急于讓眾人采礦,而是先帶著工匠們繞著礦脈勘察了整整一日,繪制出詳細的礦坑規劃圖。
“秦代開礦多是直挖深坑,或是順礦脈挖淺槽,不僅產量低,還極易塌方、積水、缺氧,傷亡極大。”扶蘇指著圖紙,對墨、徐岳道,“我們要從掘進、支護、排水、運輸、通風五個方面入手,用巧技替代蠻力,既保安全,又提效率。”
首當其沖的是坑道支護。扶蘇讓人砍伐附近的粗壯松木,按“頂梁、立柱、橫撐”的結構,打造框架式木支護。“每掘進兩尺,便架設一組支護。頂梁架在坑道頂部,兩端搭在立柱上,立柱深埋地下一尺,橫撐連接兩側立柱,形成穩固的‘井’字形框架,再用榫卯連接,外用浸油麻繩捆扎加固,最后在頂梁上方鋪一層木板,防止碎石掉落。”
工匠們按要求打造出首批支護框架,扶蘇親自下到剛開挖的淺坑道中,指揮士卒安裝。框架一立,原本松散的坑道壁立刻穩固下來,即便偶爾有碎石掉落,也被木板擋住。“這般支護,即便坑道挖得深些,也不用擔心塌方了!”一名老礦工摸了摸堅實的木框架,眼中滿是震撼——他此前挖礦,親眼見過不少同伴被塌方的土石掩埋,如今有了這“保命框架”,心中的恐懼少了大半。
支護問題解決,排水又成了難題。礦脈所在地勢稍低,坑道剛挖深三尺,便有地下水滲出,很快便積了半尺深的水,根本無法繼續掘進。“用水車排水!”扶蘇早有準備,讓人將提前打造好的小型水車抬到礦坑旁,在坑道底部挖了一條排水溝,引向坑邊的集水坑,再將水車的木輪下半部浸入集水坑,輪軸連接踏板。
“四人一組,踩踏踏板帶動水車轉動,木斗舀水排出坑外。”墨示范著踩動踏板,水車緩緩轉動,集水坑中的水被木斗舀起,順著導流槽排出,坑內積水很快便降了下去。“若后續水量增大,可在集水坑旁再建一座水力水車,借附近的小溪水流驅動,無需人力踩踏,日夜不停排水。”
通風不暢是深井開采的致命隱患,扶蘇的解決方案是豎井通風。他讓人在主坑道旁,每隔三十丈便挖一口垂直的豎井,直通地面,豎井直徑三尺,內壁用木板加固。“熱空氣輕,會順著主坑道上升,從豎井排出;地面的冷空氣則會從另一處豎井下沉,進入坑道,形成空氣對流,便能保證坑道內空氣新鮮,不不缺氧。”
為了增強通風效果,他還讓工匠用薄木板制作了簡易的木扇,安裝在豎井頂部,順風時木扇轉動,能加速空氣流通;無風時,便安排專人在豎井旁搖動風箱,強制換氣。“有了這豎井通風,就算挖到百丈深,坑道里也能呼吸順暢!”一名工匠探頭看向豎井下方,能感覺到一股涼風緩緩下沉。
最讓人驚嘆的,是扶蘇設計的運輸系統——竹子軌道與滑輪提升組。上郡多竹,扶蘇讓人砍伐粗壯的毛竹,削去竹節,將竹子對半剖開,再用炭火烘烤定型,使其變得堅硬平直,然后在竹片內側打磨光滑,涂上桐油,制成兩根平行的“鐵軌”;再用硬木打造礦車,礦車底部安裝兩個木輪,木輪外側挖出凹槽,恰好能卡在竹軌上,防止跑偏。
“將竹軌從坑道底部一直鋪到豎井旁,礦車裝滿煤炭后,只需一人便能推動,比人工背運省力十倍!”扶蘇讓人演示,兩名士卒將裝滿煤炭的礦車推上竹軌,輕輕一推,礦車便順著軌道順滑前行,毫不費力。