煤炭的力量

为什么煤炭可以让托马斯·乌班克和伊莱·鲍恩这样的人肃然起敬？煤炭就是一种可以燃烧的石头。简单来说，煤炭作为一种矿物，代表了几百万年前阳光的能量。在植物死亡腐败之后，它们所捕获的来自太阳的能量，以碳、氢、氧化合物的形式释放了出来。几百万年前，海洋将沿海地区沼泽的植物埋藏在一层又一层淤泥和沙子之下，植物收集的能量依然保留在腐烂的躯体中。这一层不断腐烂的植物也被称为泥炭，是煤炭的重要组成部分。随着上层沉淀物越来越多，巨大的重量不断挤压这些植物的毛孔和细胞，挤出了含有氧、氢的液态和气态化合物。来自地壳之下造山运动的热量，进一步将植物中的氢和氧挤了出去。经过几百万年地质外力的影响，就产生了我们今天所熟知的煤炭。

当代地质学家根据含碳量对煤炭进行了分类（见表1-1）。通常来说，固定碳量越高，那么每单位内煤炭燃烧所释放的能量就越高。压力和热量的综合影响，让地球富含各种煤炭。在煤炭开采的早期，人们很少采用这种分类，而是将煤炭分为“海煤”“坑煤”或者“石煤”。但是，随着时间的推移，地质学家将煤炭分成了若干类。褐煤，也被称为“棕煤”，它的含碳量相对较低，并含有大量被称为“挥发物”的杂质。当煤炭燃烧的时候，这种杂质就会被烧掉。和褐煤相比，烟煤的挥发物含量更少。在美国和欧洲的煤田中可以找到大量烟煤。无烟煤含碳量最高，因为特殊的热量和压力条件，人们通常可以在山区找到这种煤。美国常见的煤炭是无烟煤和烟煤，但是对美国的煤炭进行细分是件很困难的事情，因为不同煤层中的煤炭含有不同的化学成分。

表1-1　煤炭分类（以含碳量为分类标准）

煤层厚度从几英寸[5]到几英尺不等，覆盖范围可能从很小的一片区域到几百平方英里[6]。有些煤层和地面保持平行，而造山运动中的水平或者垂直运动可以让一些煤层与地面形成90度角。此外，河流改道、侵蚀或者地壳运动，可能会暴露或者隐藏煤层。1792年，一位在弗吉尼亚州西部旅行的人注意到“煤层之上有溪流和河流在奔腾”，并汇报说“西部地区的河流两岸经常可以看到煤层”。自然暴露的煤层促进了早期的煤炭勘探和开采作业。有些煤矿不过是一条沿着煤层走向不断延伸的隧道，还有些煤矿则是与地下煤层交叉的、倾斜或者垂直的坑道。不论用何种方法开采煤炭，矿工都要遵循地质学原理，很多矿工的命运都和煤层的曲折、断层以及突如其来的枯竭息息相关。

除了地质因素，煤矿的生产力还依赖于地区的政治制度。因为采煤是一种资本密集型投资，采矿业也是第一批利用资金优势的行业之一。这需要州政府愿意给企业主这种特权，以及一系列保护企业主的法律法规。纵观历史，各国政府官员通过地质勘探、赏金和其他措施推动采煤业的发展，以此促进经济发展。举例来说，法国为特定的个人提供了土地和采矿许可权。法国还开设了国家矿业学校，训练采矿工程师，促进产业理论研究。并非所有国家和地区都像法国一样关注采煤业或者对采煤施加如此严密的控制，采煤区的政治结构还处于发展之中。如果认为煤层也有政治属性，那无异于将煤炭贸易的研究推向荒诞的方向。但是，采煤业确实与政治背景密不可分。

英国是第一个开采煤矿满足家庭和工业需求的国家。英国有大量的烟煤，因为最早发现于诺桑布兰郡和佛斯海湾，所以又被称为“海煤”。早在13世纪，苏格兰、英格兰和威尔士就开始小规模采煤。到了1306年，因为伦敦烟雾弥漫，导致英国颁布了专门禁止手艺人使用矿物燃料的王室命令。但是，英国城市中使用的煤炭量却在不断增长。在16世纪60年代，矿工开采了25万吨煤，而伦敦市的壁炉和锻炉就烧掉了1万吨。一开始，只有那些能够轻易开采煤炭的地方才会使用煤。17世纪的海军建设和钢铁业的发展进一步激发了对矿物燃料的需求，导致英国采矿业持续扩张。随着木材越来越少，价格越来越高，采煤的规模也越来越大，英国的铁匠、糕点师以及盐和玻璃的生产商都开始使用煤。到了18世纪，英国的采煤量提升到264万吨，为“矿物燃料经济”奠定了基础。虽然烟煤产生了大量的烟雾，城市居民却逐渐接受了烟灰弥漫的空气。1785年，美国政治家、科学家和社会活动家本杰明·富兰克林（Benjamin Franklin）对英国的煤炭有如下记述：“这种污染是一种缺陷。幸运的是，伦敦的居民已经习惯了这一点，他们认为烟煤让他们的空气更干净，而在使用烟煤之前，他们的环境更为糟糕。”

为了应对用煤量的不断增长，英国矿工发现，经过了几个世纪的开采，现在采煤业必须进行创新。英国矿工先挖出浅浅的壕沟，被称为“露天煤矿”，然后为了开采距离地表较近的煤层，又挖出一个个大坑。这种大坑因其形状，又被称为“钟形坑”。有时候，矿工为了采煤，会在山体上挖出一条隧道，这种隧道又被称为“矿道”。如果钟形坑长期暴露于自然环境下，或者矿道挖到了地下水，矿内通道就会被水淹没。为了进一步开采煤炭，必须把这些水抽出来。为了抽空煤矿中的水，矿工尝试过排水渠、抽水井，使用人力或马拉水泵等。在17世纪，想要扩大煤矿的规模，排水是一个绕不过去的大问题。

1712年，采矿业开始使用蒸汽动力排水，这不仅解决了排水的问题，还为煤炭业引入了全新的动力。纽科门水泵的名字取自它的发明者，达特茅斯的五金商人托马斯·纽科门（Thomas Newcomen），这种设备代表着采矿技术的突破。它是由燃煤的锅炉、配有活塞的冷凝缸、摇杆和杆式泵组成的水泵。利用冷凝缸中的真空部分，可以将煤矿中的水抽至地面。虽然早期版本显得奇怪且低效，纽科门水泵对采煤业依然有革命性影响，矿工可以在向地下掘进几百英尺的同时，依然以较低的成本将通道中的水抽走。举例来说，在1744年，格里夫煤矿估计，一台纽科门水泵在燃料、保养和劳动力方面需要花费150英镑，而养50匹马的饲料和劳动力成本为900英镑。随着伯顿-瓦特公司在1769年对纽科门水泵进行改进，蒸汽动力的水泵让矿工可以开采之前难以触及的煤层。

制铁技术的创新进一步将煤炭工业和英国的工业实力捆绑在一起。随着国家的钢铁工业越发重要，对于矿物燃料的依赖也越发明显。制铁厂的熔炉通常使用木炭作为燃料，但到了18世纪早期，原料的缺乏令木炭生产成本上涨，因此有人开始了在生铁熔炼中使用矿物燃料的实验。1709年，阿伯拉罕·达比（Abraham Darby）在什罗普郡的熔炉中，成功用焦炭（清除了杂质的煤）熔炼铁矿石。达比实验方法的不断改进和木炭的高昂价格，最终导致制铁商在18世纪50年代纷纷放弃木炭，采用焦炭作为燃料。而将生铁炼成棒状铁的新技术，也为矿物燃料在冶铁的第二阶段取代木炭打下了基础。到了18世纪80年代，矿物燃料主导了英国的钢铁工业，使英国在大西洋钢铁贸易中占据了主导地位。

英国法律规定，地表土地的所有人有权开采地下的煤炭。因此，随着煤炭业因为区位因素而聚集，一些大地主因采煤而大赚一笔。采煤的方法多种多样，有些地主培养了自己的采煤工，还有些地主将土地出租二三十年，让其他采矿公司去采煤。这种租赁体系鼓励双方尽可能提升产煤量，矿工必须在租期内尽可能多地挖到煤炭，随着产量增加，地主也可以赚到更多的矿税，一些大型采矿公司也希望提高煤炭价格。在18世纪早期，英国东北部的煤田地区出现了一个致力于操控煤价和产煤量的大联盟，这个大联盟的成员就是各个掌握煤矿的富有家族。该地区的矿主还组成了达勒姆郡和诺桑布兰郡矿主协会，这是一个致力于限制向伦敦运煤的数量，以保证煤炭价格处于高位的卡特尔。经济历史学家估计，虽然协会的成员不可能完全控制纽卡斯尔地区的新煤矿，但这种策略也让煤价上涨了10%。在19世纪早期，这个卡特尔最终分崩离析，但这种人为的高煤价，让大批资本投向了新的采矿技术。在18世纪晚期，纽卡斯尔地区发生了一些翻天覆地的变化，通过人为操纵而获得的巨额收益，使该地区对于新的抽水和运输技术的投资不断增加。虽然卡特尔已经解体，但通过延伸矿井深度，采掘更多的煤炭，纽卡斯尔的煤矿借着19世纪规模经济的东风，赚取了丰厚的利润。

为了运输煤炭，19世纪的英国煤矿雇用了大量的矿井工人和地面作业工人，其中经验最丰富的是进行采矿监督的人。除了他们，英国的煤矿还需要各种熟练工来操作运煤车和其他机械，确保煤矿地下部分的安全，以及没有技术的工人来切割、装载和搬运煤块。其中不少工作令人生厌，危险系数极高，所以矿主需要保证劳工能够认真工作。而实现这一目标的工具就是一份年度合同，这份合同规定了保证金标准，并确立了一套解决纠纷的仲裁流程。当地执法部门会将不守规矩的人投进监狱，而这些协议可以让躁动不安的工人至少在一年之内留在煤矿工作，而且这些协议中经常包含不得罢工的条款。虽然有各种限制，矿工还是对这种担保制度表示欢迎，尤其是当劳动力市场供给不足时，矿工喜欢用这种办法逼矿主退还“保证金”。到了19世纪早期，这种担保制度已经成为英国煤炭业的常态，这就像地主和矿主之间的租赁协议，可以建立一个相对稳定的产业共同体，矿主在应用新技术时，不必担心破产或者供需关系出现波动。

18世纪英国制造业对于燃料的需求，推动了第一次关于煤炭的大规模研究。随着时间的推移，燃煤蒸汽机的成本效率不断提升，以煤炭为基础的制铁业不断发展，对于英国制造业而言，煤炭已经不再是替代性燃料，而是一种必需品。在政府官员的许可之下，纽卡斯尔地区的矿主为了使用新的技术，保证价格稳定，开始管理煤炭生产。随着煤炭贸易中的科技和政治创新，英国的钢铁和纺织品最终统治了全球市场。煤炭让英国城市的炉子暖和了起来，任何一个呼吸着伦敦空气的人都不会否认这一点。简而言之，矿物燃料在18世纪成为英国经济、社会和政治生活中不可分割的一部分。随着英国在北美殖民地的继续发展，大家都认为“新世界”有丰富的煤炭储备，可以拓展大西洋煤炭贸易。

但是，限制北美殖民地煤炭开采的障碍也是显而易见的。出于对纽卡斯尔煤炭的熟悉，很多殖民地消费者都选择从大西洋的另一端进口煤，而不是开发当地的煤矿。到了18世纪70年代，英国向殖民地出口了8700多吨煤炭，其中绝大多数用于沿海城市的建设。举例来说，波士顿在1771年接受了701吨煤炭，其中四分之三来自英国。纽约和费城作为英国出口产品的主要目的地，在同一年分别收到了2474吨和1241吨煤炭。在这两个市场中，来自英国的煤炭占比均达到90%。在没有进口煤炭的时候，城市中的殖民者就使用从邻近区域运来的木材。有一些美国人也开采煤炭以满足本地需求，里士满盆地出现了小规模的煤炭交易。在整个殖民地时期，林木和进口煤炭都是主要的家用和生产燃料。

美国独立之后，英国和前殖民地之间越发明显的商业竞争并没有阻止开往美国的运煤船。在美国独立初期，木材和水利依然占据着能源市场的主导地位，但是矿物燃料的多功能性在城市赢得了越来越多的市场份额。当木材价格高昂的时候，铁匠、玻璃工和糕点师经常使用来自英国的煤炭。虽然美国的一些爱国人士对于继续使用英国的煤炭感到不满，但大多数美国人对于在几十年的时间里继续使用英国的煤炭并无异议。1790年，里士满的托马斯·曼恩·兰道夫（Thomas Mann Randolph）给托马斯·杰斐逊（Thomas Jefferson）写道，“虽然弗吉尼亚州的烟煤是我见过的含可燃物量最高的煤炭”，但是“唯利是图的人依然将自己的资本用于进口英国的煤炭，而不是用于购买弗吉尼亚州的烟煤，这着实令人感到惋惜”。就在这一年里，将近8000吨来自纽卡斯尔的煤炭被运到了美国的港口。

18世纪晚期到19世纪早期，美国人依然主要使用木材取暖，但在包括费城之内的东海岸城市里，国内的消费者开始注意到煤炭作为一种燃料的潜力。《文学》杂志在1804年刊登了一封信，其中讲到沿海各州的木材越来越少，来自弗吉尼亚州的运煤船将是未来城市发展的保障。这位作者写道：“根据各州的情况来看，必须确定以某种形式获取煤炭，或者以其他燃料替代木材，以保证大家能继续生活。”就连农村消费者都发现，用木材作为燃料越发困难。一位费城居民在1790年写道：“木材越来越少，在国内开设煤矿已经成为一种必然。木材越来越贵，我的农场已经无法维持这种支出了。”于是，他进城购买烧煤用的铁炉箅，在他看来，“只要能解决问题，用煤炭也是可以的”。

在这段时期，制造业的消费者也意识到了煤炭的力量。1784年，一位费城铁匠刊登广告，招聘一位了解以“伦敦的方法”烧煤的“烧火人”。《美国广告人日报》的一位通讯作者认为，是使用木材作为燃料的酿酒厂、制砖厂、制陶厂和肥皂制造厂抬高了1804年冬季的木材价格。他认为：“煤炭也能满足这些厂家的需求，而且煤炭的价格会越来越便宜。”很难估计到底有多少小规模生产商放弃木材，转而使用矿物燃料，但在煤炭依然难以获取的那段时期里，有大量证据表明，截至1812年战争时，许多匠人已经开始使用煤炭。举例来说，1813年夏天，两名费城商人恳求弗吉尼亚州查斯特菲尔德的哈利·赫斯（Harry Heth），希望赫斯能为他们运送烟煤。他们坚称，“1蒲式耳[7]优质煤炭可以卖到90到100美分”，这个价格约是战前水平的3倍。在说明如何保证运煤船高速航行还不会被发现之前，他们就先说明：“我们会用战后价格直接卖出这些煤炭。只要您给我们运来一船煤炭，我们一定不会让您失望。”虽然对煤炭的家用需求还处于低谷，但1813年和1814年夏天对煤炭的旺盛需求，在铁匠、糕点师和其他城市的小规模生产商之间引发了一场燃料危机。

然而，美国早期的矿物燃料使用量却展现出了光明的未来。虽然城市居民对于国内和进口的煤炭一视同仁，但大多数美国人认为，国内的煤炭业早晚会取代跨大西洋煤炭交易。从经济角度来看，依照英国模式建立自己的煤炭业是非常合理的。降低价格对消费者而言无疑是一件好事，国内煤炭业和运输业也可以共同发展。但对美国经济而言，采煤的愿景预测却绝不限于国内贸易。美国早期的政治发展让这个年轻国家的矿物燃料经济从跨大西洋进口贸易，转移到从本地寻找解决方案。

举例来说，联邦当局的早期政策声称，进口煤炭在美国市场并不受欢迎。虽然联邦党人希望和英国建立牢固的经济关系，但这与那些希望切断或者尽可能弱化这种关系的政治领导人意见相左。托马斯·杰斐逊在1801年当选总统，共和党成为执政党，意味着联邦政策从发展进口贸易，转向发展美国西部经济。虽然在共和党执政的这段时期里，包括购买路易斯安那和各种禁运令在内的各项重大事件与煤炭贸易关系不大，但是英国进口煤炭在实际和象征层面上都受到了重大打击。

相较于联邦政府，各个州在19世纪最初的几十年里，对于经济发展更为积极，而且更关注州内部事务，这就进一步限制了英国的煤在美国经济中的表现。杰弗逊和詹姆斯·麦迪逊在总统任期内，努力以共和党人的价值观为基础，在满足这个国家对道路、运河和水利系统升级需求的同时，还要面对共和党的脆弱性，纽约州、宾夕法尼亚州和弗吉尼亚州则用更为激进的方式开发当地资源。这些“发展型集团”为政府官员提供了一种发展经济的理想方案，在历史学家约翰·马杰夫斯基（John Majewski）看来，这“更倾向于将市场发展的成果带给当地社区，而不是单纯通过分红的方式为股东创造财富”。在这段时期里，丰富的储煤量和包括铁、铜在内的各种资源，转化为对州一级政策制定者至关重要的资产。

联邦政府施加的保护政策为美国煤商提供了喘息的空间。英国商人要面对禁止性关税壁垒，这严重影响了19世纪早期英国对美国的煤炭出口。1808年，阿尔伯特·加勒廷向美国参议院汇报，弗吉尼亚州的煤炭在费城卖到了每蒲式耳20美分，运输商大赚了一笔。英国的煤炭在利物浦只有每蒲式耳18美分，而且还要交5美分的税。在考虑到运费和保险费用之后，来自英国的煤每蒲式耳至少要卖到30美分，才能保证有利可图。随着1807年至1808年惩罚性禁运令的实施，出于对英国进口商品的敌视、对鼓励国内产煤的渴望和增加联邦财政收入的需求，美国在1812年将每蒲式耳煤炭的关税上涨到10美分，这是英国进口煤炭零售价的15%。这种相对较高的关税，加上1812年第二次独立战争期间的进口萎缩，为美国煤炭贸易提供了一个机遇。在历史学家看来，“这就等同于极端保护”。1816年，煤炭的关税降到了每蒲式耳5美分，这是纽约州进口煤价的5%～25%，这样的关税一直保持到了1842年。英国商品进口量在1815年后开始反弹，但从没有超过美国产量的10%。关税并没有将英国的煤炭完全挤出美国市场，但严重削弱了它和美国同类产品的竞争力。虽然廉价的纽卡斯尔煤炭在美国市场倾销的画面，对于几十年后的美国保护主义者而言是难以忘记的主旋律，但在1812年战争之后，英国的煤再也没有在美国市场上扮演重要角色。

贸易限制和高昂的关税不仅在1812年战争期间影响了英国煤炭的进口，而且刺激了美国煤炭贸易以英国模式为样板继续发展。作为一种低价大宗商品，煤炭不太可能长期作为跨大西洋贸易的主要商品，而政治形势在其中又起到了加速作用。美国的政策制定者可以从英国模式中寻求灵感，并进行适当的改造，于是他们也开始着眼于国内，鼓励开发国内的煤层。虽然早期煤炭产量并不高，但经济民族主义者仍对进口一种在国内随处可得的商品表示反对。一位爱国者在1811年写道：“我们的资源如此丰富，我们应当从自己的煤矿中获取燃料，而不是受制于外贸的制约和控制。更重要的是，和你们的煤炭相比，我们的煤炭价格更低。而且你们也很清楚，只要燃料便宜了，其他行业也就可以从容而快速地发展。”此时，美国的煤炭还没有成为美国炉子、锻炉和熔炉中的主要燃料，但在19世纪早期，煤炭贸易已经成为经济民族主义的重要组成部分。政策制定者预计，如果他们不从英国进口煤炭，而是复制英国的矿物燃料经济，那么由此得来的利益无疑是颇为丰厚的。