1、中国挖 (凿) 井技术发展 孙天宇 长江大学 人类最早的钻井活动始于中国, 中国是世界上最早发明凿井技术的国家之一。井就是人们从地表向下挖掘 (钻) 的一个筒形通道, 最初目的是汲取地下水。在人类历史发展的长河中, 钻井已成为能源开发的重要手段, 钻井技术大体经过了人工挖井、顿钻井、旋转钻井、智能钻井技术 4 个发展阶段。在前 2 个阶段, 古代中国始终处于同期技术的世界前列。中国古代的挖 (钻) 井工艺起源于劳动人民挖掘水井的过程之中。古籍中有传说时代“黄帝作井”、“舜挖井”等史前记载, 中国很早就出现了挖井技术, 使新石器时代末期的先民可以逐渐摆脱对江河湖泊等天然水源的依赖, 扩大居住区域
2、范围。挖井最早使用简陋的石器工具, 随着青铜业和冶铁业的出现与成熟, 劳动工具的强度有了较大提升, 挖井工具也由石器向青铜器和铁器演进, 挖井的用途也更加多元。发展到先秦时代古井, 也是凿井的雏形, 此时挖井全靠人力。井型由方到圆;井材从自然土井到陶井、砖井等, 这不仅是简单的井型改变或材料更迭, 更是先进技术应用的结果。早期人工掘井最有标志性的是水井、盐井和矿井的利用。水井是人类历史具有划时代意义的发明, 类型上分为木井、土井、竹圈井等多种类型。最初水井是为生活用水而挖掘, 一种是对天然蓄水池进行掏深和修筑, 另一种是为了挖成地窖或水渠直接向下深挖成水井。直到汉代除了使用老法土井和陶圈井外,
3、 还出现许多小砖券井, 如在河南泌阳板桥的汉代村落遗址中, 井壁均是用专门烧制的横弧形砖砌筑完成。此外, 还有楔形砖及具有榫卯接口的楔形砖, 上下层互相扣合券筑而成。盐井的发展则更为复杂和重要, 由于中原地区先进打井技术的传入和铁器工具的应用, 四川地区揭开了打井取卤、开发井盐的序幕。华阳国志中记述了公元前 250 年左右李冰组织百姓开凿盐井情况, 李冰成为我国正史记载的第 1位盐井钻凿专家。经过秦朝到两汉朝代更替, 盐井技术得到长足的提高和积累。进入东汉, 大口浅井型盐井已进入蓬勃发展时期。此时期盐井的特点是:外口径大, 大的达三十丈, 小的仅能容身 1 人猫身下到井底钻凿;井身稍浅的三四丈
4、, 深的七八丈, 钻凿技术还处于探索期。东汉以后大口浅井型盐井就已逐渐向更深层发展, 晋至隋唐时期, 盐井已由可凿进至三十丈深发展到近五十丈深。这一时期的盐井井身结构特点:或束腰式, 或立桶式, 或坑洼式;工艺繁简各异, 或大量挖方, 构木为壁;或穿石作井, 裸眼取卤;或围泉筑口, 稍肆加深。战国末期秦昭王盐井的开凿到宋初大口浅井有着重要的历史意义, 开创了我国的钻井历史, 为以后卓筒井的出现积累了工程、技术、地质等各方面的经验。这一时期盐井生产特点:人力凿挖;口径大、井身浅;凿井工具均是普通的农业铁工具;井的结构主要是裸眼井。发展到南北朝五代时, 形成了木制井桶-筒井的雏形, 最终发展为“卓筒井”技术。
