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石炭の掘りかた

炭鉱は、生産設備や炭鉱住宅など地表上で目にすることができる世界と、石炭を掘り出すために張り巡らされた坑道が拡がる世界の2面を持つ、まさに「パラレルワールド」です。

石炭を効率的に、安全に、安定して採掘するために、さまざまなシステムがそれぞれの時代ごとに導入されていました。


炭層

石炭層は、長い間の地球の地質活動により作られてきました。そのため、場所により傾斜や厚さ、成分の違いはさまざまです。その違いにより、異なった方法で石炭を掘り出します。


石狩炭田では、厚さ1〜2メートルの中厚層が50%を占めています。


激しい地質の動きによって生じた断層の付近は、地質が不安定であるためガスの発生や岩盤の崩落が多く、採炭時には特に注意を払う必要がありました。


技術の進展により深く掘り進めることが可能となり、石炭を掘る場所(切羽)は、1970年台には地下1000mにまで達しました。三笠市の幌内炭鉱は、1989(平成元)年の閉山時に、国内最深の地下1200mに採炭切羽がありました。

 

坑道

人や空気、石炭・資材などを運ぶために設けられたトンネルを「坑道」と言います。特に地表から地下への通路となる「幹線坑道」には、次の3つの方式があります。


水平坑/道路トンネルのように、山の斜面から石炭層に向かって水平に掘る坑道です。

斜坑/地表から10〜20度の傾斜で掘られた坑道で、そこから採炭現場(切羽)へむけ坑道が伸びています。人は「人車(じんしゃ)」と呼ばれるケーブルカーで、石炭は「炭車(たんしゃ)」と呼ばれるトロッコやベルトコンベアーで運搬します。

立坑/地面から垂直に下ろした坑道で、巨大な「ケージ」というエレベーターによって人や石炭を運びます。採炭現場が深くなっても、短時間で到達できるメリットがあります。


採炭の場所が決まると、その両端に上沿坑道とゲート坑道という平行の坑道を掘り、この間を繋いで切羽(=採炭現場)をつくりました。

 

採炭法歩

人の力が頼りだった明治期〜戦前期

明治期は、先山(さきやま)と後山(あとやま)が二人一組となり、手掘採炭が行われました。先山はつるはしで炭壁を掘り崩し、後山がそれを集め運びました。このような採炭は、坑道がタヌキの穴ぐらのように曲がっているので、「タヌキ堀り」と言われています。


先山は経験が豊かな人が務めることが多く、女性の坑内労働が禁止されるまでは、夫婦で先山後山となることもよく見られました。この「先山後山」という炭鉱用語は、機械採炭となった後も、作業を先導する立場の人を「先山」、指示に従って作業を進める人を「後山」と呼ぶなど、長い間炭鉱で使われていました。


大正期ごろからは火薬により発破し、採炭をするようになりました。


出炭量が多くなった炭鉱では、人の代わりに馬を使って運搬するようになりました。坑内には馬小屋も作られ、一週間交代で働いていました。


坑道の保持には、昭和初期までは、木材を使って三ツ枠という形の枠を組み、落石や落盤を防いでいました。

機械化が進んだ戦後期

昭和中期ごろからは、手掘りからコールピックを使った採炭へ進歩しました。コールピックは圧縮空気を動力に、炭壁を崩すことができます。これにより、採炭面を長くとれる長壁式(ちょうへきしき)採炭(=ロング採炭)で大量の出炭が可能になりました。
※炭柱を残しながら碁盤目状に炭層を採炭する「柱房式(残柱式)採炭法」という方法もあります。


坑内の電化により、コンベアーを使用することで運搬能力が格段に向上しました。


戦後は、強度に優れ組み立てが容易な、鉄柱とカッペ(金属製の梁)に切り替えられ、「鉄柱カッペ採炭方式」が生まれました。


1950年代ごろになると、坑内の機械化が進み、カンナのように炭層を長い壁面に沿って削り取るホーベルという採炭機械が導入されました。さらに、1960年代後半になると、巨大な円盤の回転により炭壁を切り崩すドラムカッターが導入され、その後切羽の天盤を鉄製の支柱と梁で支え、コンベアーとともに自分で前進することができる自走枠(=シールド枠)とを組み合わせた、SD採炭が主流になりました。

 

安全の確保

炭鉱で一番怖いのは、目に見えないメタンガスだと言われていました。突然吹き出したり、自然発火・爆発など、予測できない事故への備えは大変重要でした。


保安係員は、ガス検定器・測風計・一酸化炭素検知器などの測定器械を用いて、坑内を巡回していました。


地上の中央司令室では、これらの保安設備や石炭輸送経路、採炭機械の運転状況を集約管理することができました。


ガスに関係する事故以外にも、石炭の細かい塵(ちり)=炭塵(たんじん)が次々に引火して引き起こす炭塵爆発や、天板から岩石が崩落する落盤などが多く見られる災害でした。一人ひとりの従業員が常に安全を意識することで回避できる災害もあることから、炭鉱では日頃から保安に力が入れられていました。


安全のためにタバコ、マッチ、ライター、カイロなどの火気を坑内に持ち込むことは禁じられていました。入坑の前には「捜検(そうけん)」と言われる服装検査が行われました。


万が一の事故に備え、各炭鉱では救護隊が組織されていました。救護隊員は、技能が優秀で人格・見識に優れた坑内員から選抜されました。坑内事故が発生した場合、救護隊員は一番先に入坑し、人命救助や破損箇所の修理に従事しました。


圧縮空気を出しながら救助を待つ緊急避難テントや水をためておく水バックなど、事故が起こった場合に使用する設備も、坑内の各所に設置されていました。

 


選炭

掘り出された石炭はそのまま製品として出荷されるわけではありません。不要な岩石(ズリ)を取り除いたり、品質を揃えたりする「選炭」という工程が必要です。


坑内から地上の選炭工場に運ばれた石炭は、原炭ポケットに貯炭され、ふるい分け、異物除去の工程を経て、選別されます。選別は、古くは選炭婦といった人の手により行われていましたが、その後水や油の性質を利用した機械選炭が主流となりました。


選炭を終えた石炭は、貨車に積み込まれ、鉄道で出荷されていき、一方で不要となったズリは捨てられました。長い間にズリは高く積み上げられ、やがてズリ山と呼ばれるほどの小高い山になりました。


 

                   

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