西山煤矿的勘探工作持续了整整三日。夏淮安站在矿洞口，望着远处连绵起伏的群山，晨雾在山间缭绕，如同一条条银色的丝带。他手中握着一块刚采出的煤样，乌黑发亮，在阳光下泛着金属般的光泽。

“东家，初步勘测结果出来了。”周主簿快步走来，额头上还带着汗珠，手中捧着一卷图纸，“西山主矿脉延绵十五里，煤层平均厚度两丈有余，初步估算储量不下数千万吨。更重要的是——”他压低声音，“这煤燃烧时几乎无烟，热值极高！而且，没有东家担心的存在大量易燃气体等情况。”

“好！太好了！”夏淮安接过图纸，手指在煤样上轻轻摩挲，嘴角不自觉地上扬：“立即成立‘华夏煤矿厂’，着手开采。”

他们找来了几十个工头，商议一番后，制定了开采策略。

煤层分布均匀，且深度不算太深，可以采取竖井开挖。选择距地表约二十米的煤层最浅处开挖主竖井，直径五米。找到煤层用，先通风，然后用开矿队的方法，打小孔，用小型雷管爆破。

小型雷管也是用无烟火药制成，每只雷管只含50克硝化棉，但是却能爆破直径两三米的煤层，让挖矿变得更加轻松。

开矿修路队对于这种小型雷管使用非常有心得，可以做到定向爆破，只需要严格保证使用时空气通风良好，瓦斯等易燃气体含量小于1%，就不会有太大的风险。

矿道的支撑工艺，用竹筋为架、铁箍为骨，然后浇筑水泥混凝土，如此建造省时省力，而且还特别坚固。

为了一劳永逸的解决排水方案，他们决定在西山地下水比煤层更低的下游，直接炸开出水口，让地下水从中流出，并开挖水渠引到附近农田灌溉，大大减少开采煤矿时的出水问题。

另外设计三层阶梯式水车，由畜力驱动，可将井下积水提升至地面沟渠排走。

每个矿井的主巷道铺设包铁皮的硬木轨道作为运输轨道，矿车装有铁轮，每车可载煤半吨。设置双轨道交汇处，提高运输效率。照明方面也有所改良，用琉璃罩密封的油灯照明，能在有较低含量瓦斯的环境中照明，有防爆的作用。

挖矿采取三班轮换制，矿工每日工作四个时辰，分早、中、晚三班，确保矿井昼夜不停，达到最高开采效率。

另外，矿工进行精细的专业分工，设爆破队负责开凿爆破、采煤队专司采掘、运输队调度矿车、支护队保障安全，各队由经验丰富的高级工匠带领。

除了开采煤矿，夏淮安决定，就在这煤矿旁边，修建炼焦工厂。

依山而建一座座连排炼焦窑，单窑容积十五立方米。窑壁用耐火砖砌成，厚达两尺，外部包裹夯土保温层。窑顶设可开闭的铸铁盖，边缘填充黏土密封，确保隔绝空气。

“一座这样的炼焦窑，一次可以炼十吨煤炭。炼焦的过程，分为装窑、点火、干馏和熄焦四步。总共需要五天时间。”夏淮安将炼焦的要点和副产品硫酸铵的生产工艺详细说明。

“装窑：将粉碎至拳头大小的煤块装入窑中，堆至距窑顶一尺处。

点火：从窑底火道引燃木炭，缓慢加热至约600c。

干馏：保持窑温在900-1100c三天，煤中挥发分逐渐析出，通过窑顶的陶瓷管道导出。

熄焦：打开窑顶，喷入雾化井水，焦炭急剧冷却，硬度提升。

副产品回收：干馏过程中挥发的成分通过陶管导入水泥浇筑的冷凝塔中，塔内喷淋冷水，氨气溶于水形成低浓度的氨水。

焦油分离冷凝后的液体静置分层，上层为轻质焦油，下层为氨水。冷凝塔下层设置一个开口，即可源源不断的将氨水排出，引入到反应罐中。

在反应罐中加入用硫铁矿脱硫炉炼制的稀硫酸，在温度维持在60-80c的条件下，氨水和稀硫酸会反应形成硫酸铵。

将硫酸铵溶液干燥结晶，这就是一种很常用的氮肥。”

一亩水稻田，需要用十五斤硫酸铵，就能补充足够的氮肥。

夏淮安计算一番，一个矿井，一天可以挖煤一百吨，开三十个矿井，一天就是三千吨煤。

一个矿井需要大约一百工人，三十个矿井，需要三千工人。

炼焦窑一次可以炼十吨煤，一次炼焦需要五天时间，平均每天炼两吨煤。

因此，炼焦窑需要一千五百个，才能饱和运转。

每个炼焦窑，平均需要六到八个工人，一千五百个炼焦窑，需要大约一万个工人。

总共需要一万三千工人，加上后勤人员、保卫人员，起码一万五千人！

平均一吨煤可以炼制出50-60%的焦炭，还有十斤左右的硫酸铵。

因此计算下来，收获大约是每天一千五百吨到一千八百吨的优质焦炭，以及大约十五吨的硫酸铵。

夏淮安皱眉道：“焦炭的量差不多够了。因为这只是其中一个煤矿；巴州至少有二三十个煤矿。如果总计投入二十万工人，可以日产二万吨焦炭。这么多的焦炭，足够扩大钢铁产量。”

“但是，作为炼焦副产品的硫酸铵化肥，产量太少；当焦炭的日产量是二万吨时，硫酸铵的日产量也只有二百吨。仅仅是氮肥总需求的万分之一！”

“所以，咱们必须再建一个合成氨化肥厂。”

“化肥厂也开在西山煤矿旁边。”

“合成氨的原理和工艺，在工学的高级课本中有详细记载，你们中的高级工匠，都已经学过，我就不再详细阐述。基本原理就是煤和水在高温下反应，在耗尽氧气的密封环境下，生成一氧化碳和氢气。”

“氢气和空气中剩余的氮气，在铁屑、钾长石组成的催化剂的作用下，和四五百度高温高压条件下，发生反应形成氨气，氨气溶于水形成氨水。浓氨水与二氧化碳反应，形成尿素。”

“这些化工原料咱们都有，但是，尿素的两步反应都需要高压，需要坚固的大型容器。等钢铁产量上去后，就能打造出内层是厚实的无缝钢罐，外层是混凝土的高压反应塔，到那个时候再将合成氨化肥厂投入使用。”

“一吨无烟煤，理论上可以生产出来至少半吨的尿素。咱们若是能再开采一万吨无烟煤用于尿素生产，每天就有五千吨尿素的产量。一年下来就是超过一百五十万吨。尿素的氮肥肥力是硫酸铵的两倍，一百五十万吨尿素，基本上可以满足巴州所有农田的氮肥需求！”

“但是，这需要建设一千座合成氨反应钢罐。还需要至少五万名工人。”

周主簿等人听的热血沸腾，周主簿说道：“五万工人咱们有！就是缺钢罐！咱们就近建炼钢厂，就近用焦炭炼钢，然后制作出钢罐，一千个钢罐，最多一两年就能全部做出来！”

“这样的话，钢铁厂的工人，也要好几千人！”

“那咱们就在这西山之中，凭空建造出一座能容纳十万人的工业城镇！工厂、矿区、生活区等分开，但相隔很近。另外，还要考虑交通、学堂、用水、排水等一系列细致的问题。东家，咱们要好好的规划规划！”

夏淮安连连点头：“周主簿，带上细致的地图，咱们要将这座西山，规划成咱们华夏的第一个工业重镇！”