巴蜀制盐技术的成就

巴蜀制盐技术主要包括盐井开凿技术，卤水采集技术，天然气降压、采集技术，井盐熬制技术。在几千年的井盐生产中，这些技术都有不同程度的发展。从而自原始的手工熬制发展成今天的全真空熬盐的先进技术。在这些技术中，最具有重要意义的是钻井技术的发展。

在北宋时期，巴蜀地区就开凿出了卓筒井，创造了世界上最早的绳式冲击式钻井方法。在盐都自贡，这种方法得到了完善和发展，从而成为世界上最伟大的发明之一。李约瑟在《中国科学技术史》中说：“今天在勘探油田时所用的这种钻深井或凿洞的技术，肯定是中国人的发明，这种技术在汉代(公元前1世纪到1世纪)就已经在四川加以应用。”林元雄等人写的《中国井盐科技史》则更详细地说明：“中外公认中国是最先发明钻井技术的国家，它是西方近代绳式顿钻钻井方法的先河，是近代‘石油钻井之父’。……中国钻井技术的发明对于人类社会的文明和进步，无疑作出了伟大的贡献，这种贡献无论从历史的地位和作用，抑或对当今世界的社会、经济、军事和科学技术的影响，堪与指南针、火药、造纸、印刷术等伟大发明交相辉映。所以，中国钻井技术是古代的伟大发明之一，它无愧作为中国第五大发明而赢得在中国和世界科技史上应有的地位。”因此，很有必要了解巴蜀地区钻井技术的发展。

最初的巴蜀盐井是用挖水井的方式开凿的。由打井者手持锄、铲、凿等简单工具直接挖掘泥土，碎破岩石，并将土石方送到地面。一直到挖出卤水为止。因此，这种井口都比较大，至少要容纳一个人下井挖掘。如果盐井较深，为了防止井壁坍塌，同时有更多的人同时挖凿，井口就更大。由于制盐卤水比地下水更深，要防止井壁坍塌、流沙和淡水的渗透，在挖凿过程中还必须不断用石料、木料加固井壁。所以，《云笈七灰》和《玉壶清话》中都记述了在陵州(今四川仁寿)境内的盐井：“直下五百七十尺，透两重大石，方及咸泉。”“其井上土下石，石上凡二十余丈，以梗楠木四面锁叠，用障其土，土下即盐脉，自石而出。”这时的盐井深度已经挖掘达上百米。据《元和郡县志》载，唐代陵井(今四川仁寿境内)已深达八十丈，约合今天248米左右。临邛火井也有深六十丈的记载，约为138米左右。要挖这样深的井，其井口必然就较大。

至今尚能见到的大口浅井，就是云阳盐厂的白兔盐井，又名大井。白兔盐井开凿于汉代。传说，汉代将军樊哙路过云阳县云安时，见一白兔过江，樊哙立即拔箭射去，白兔中箭后向荒山奔去。樊哙跟踪到山前不见白兔踪影，便拨开茅草寻找白兔。在寻找中发现岩石之中有泉水流出，泉水有咸味。于是就在这里凿井煮盐，并因此命名为白兔盐井。白兔盐井现在云阳县云安镇，至今尚在产盐。白兔盐井的直径为3米，井深53米，井成八边形。井壁是用木板拼成八边形，从下叠垒而成。在木板与土石壁之间填充有三合土。井口略有缩小，上有木板拼成的20边形。汲卤工人则站在这木板上进行操作。这是至今尚能见到的，历史最悠久的大口浅井。

尽管大口浅井在宋以前一直是巴蜀井盐的主要生产方式，但很难适应井盐生产的发展。首先，大口浅井的凿井技术粗陋，工作量极大。凿的井越深，井口直径就越大。据估计，挖掘80丈的深井，井口直径需达30丈，挖掘的土石方量也就很大。因而盐井的开凿期就较长，前期投资较大。其次，大口浅井的深度有限。从史料上看，最深的不超过250米。而实际上，高浓度的卤水大部分埋藏深度在700米以上。因而大口浅井开采的大多是低浓度卤水，制盐效率较低。而且随着长期开采，浅层制盐卤水资源逐渐减少，盐产量就明显下降。到宋代，巴蜀地区的大口浅井数量虽有增加，但盐产量却在不断下降。到宋仁宗时期(1023―1063)巴蜀地区的大口浅井生产已经走向衰落，其主要原因就是浅层资源的减少。最后，由于大口浅井的直径太大，井壁的加固就十分困难。虽然有各种加固技术的发明，但淡水渗透、井壁坍塌事故仍然经常发生，有些大口浅井因此而变成废井。在这种情况下，迫使人们寻求新的凿井方法。北宋庆历年间(1041―1048)，巴蜀地区南部出现了新型盐井―卓筒井。

所谓卓筒井是用圆刃凿，利用机械凿井。井口直径一般很小，井壁利用竹、木加固的直立深井。北宋文学家文同在《丹渊集》中说：“盖自庆历以来，始因土人凿地植竹，为之卓筒井，以取咸泉，鬻炼盐色，后来其民尽能此法，为者甚众。……访闻豪者一家至有一、二十井，其次亦不减七、八。”苏轼在《蜀盐说》中则更详细地记载了这种方法：“自庆历，皇钓(1041―1053)以来，蜀始创‘筒井’。用圆刃凿，如碗大，深者数十丈;以巨竹去节，牝牡相衔为井，以隔横入淡水，则咸泉自上;又以竹之差小者，出入井中为桶，无底而窍其上，悬熟皮数寸，出入水中，气自呼吸而启闭之。一筒致水数斗。凡简井皆用机械，利之所在，人无不知。”由此可看到卓筒井比大口浅井有三个方面的改进。其一，井口明显变小，从井广数丈变成只有碗大。从而使盐井的整个形态都发生变化。其二，井壁加固技术发生了相应改变。利用楠竹打通竹节作为井壁。两根竹子之间相接处开有接口，以增强接口强度。其三，汲卤技术发生了变化。大口浅井主要依靠桶汲卤。而卓筒井则是用竹桶，底部有洞，洞口用熟皮作阀。当竹桶放入井中，由卤水的冲击力冲开皮阀门;当竹筒提起时，卤水的重力会自动关闭阀门，将卤水提出。有力提高了汲卤的工作效率。从而使钻井、开采技术出现了全面的革命。

明清两代则是在这个基础上，进一步发展和完善了卓筒井的开钻技术和钻井设备，从而使小口深井的钻井技术日臻完善。主要有这样几个方面的发展，首先，形成了一套完整的凿井工序。它包括定井位，开井口，下石圈，凿大口，下木柱，凿小眼等。每道工序都有详细的技术要求，从而保证了盐井开凿的成功率。在井壁加固上，用木制导筒代替了竹制导筒。在地面部分增加了石圈，以防止表层坍塌。这都促进了盐井的深度能够进一步提高。其次，形成了一套治理盐井事故的技术和专用工具。例如专用于打捞掉入井中各种钻头和其他物体的“泥孩儿”，“财神挫”、“草鞋板”等工具，用于填补塌方的“发口壳子”，“夹壳”，“旋棒”等工具，使凿井事故能得到及时处理，而且出现了一批处理盐井事故的专业人员。所以，当盐井开凿倾斜，井壁坍塌时，都能予以纠正。其三，凿井钻头有了重大的改进。针对不同的地质状况，可以采用不同类型的钻头。在自贡地区常用的就有鱼尾锉，银锭锉，马蹄锉，垫根子锉等。而且钻头与钻杆的连接出现了转槽子的连接器。这不仅提高了钻井的质量，而且加快了钻井的进度。?海井的开凿成功，就是这些技术进步的结果。