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炭鉱(たんこう、coal mine)とは、石炭を掘り出すための鉱山のこと。

なお、炭鉱は石炭または亜炭を掘り出す鉱山そのものを指すが、しばしば同じ読みで炭砿(旧字体では炭礦)とも表記される。石炭は金属ではなく、その採掘地を金属鉱山とは呼べないため、漢字の偏が「金偏」ではなく「石偏」となるのが正しいという理由である。また、石炭採掘の坑道という意味の炭坑もしばしば炭鉱と同義で使われるが、この項目では「炭鉱」の用語に統一して記述する。

◆ 炭鉱(炭田)の分布

現在世界において石炭産出量の多い国は中国、ロシア、アメリカなどである。大規模な炭鉱は炭田とも呼ばれ、中国の大同炭田、萍郷炭田などのほか、アメリカのアパラチア炭田、ロッキー炭田、ロシアのカラガンダ炭田、クズネツク炭田、ウクライナのドネツ炭田などが大規模であり、他にインドのダモダル炭田、ポーランドのシロンスク炭田、日本での輸入が多いオーストラリアのモウラ炭田などが有名である。その中で古くから産炭地として知られたが、矮小な規模や設備の老朽化などに伴い、産業革命と共に発展を歩んだイギリスのランカシャー、ヨークシャー地方、ウェールズ地方、ドイツのルール地方、ザール地方、チェコのボヘミア地方などは規模を縮小し、閉山を余儀なくされたケースも多い。一方、ベトナムのホンゲイ炭田のように中小規模でも、高品質の石炭を産出することで稼働を続ける炭田も存在する。

日本では製鉄産業及び石炭化学工業、または蒸気機関車の隆盛と共に石炭産業が興隆した。最盛期には石狩炭田、釧路炭田、常磐炭田、三池炭田、筑豊炭田などの大規模な炭田を中心に、留萌炭田、釧路炭田、天北炭田、西彼杵炭田、唐津炭田、大嶺炭田、天草炭田、北松炭田、糟屋炭田など800以上の炭鉱があったが、後に安価な輸入品に押され、加えて石油へのエネルギー革命を転機に、多くの中小炭鉱が岐路に立たされ、姿を消していった。

筑豊炭田は大規模であったが、良質炭の涸渇による品質劣化や施設の老朽化などが急速に進んだため1975年までに500近くに上った全ての炭鉱が姿を消した。

石狩炭田はスクラップアンドビルドを打ち出し、最新鋭技術の集積、高収益体制を行うなど効率化を図ったが、鉄鋼不況によるコークス販売不振や一向に減らなかった炭鉱事故(後述)がとどめを刺し、1980年代に全てが閉山を遂げた。

三池炭田は品質の優れた瀝青炭が中心であり、最新鋭の技術を投じたため上述2炭田より長く保ったものの、依然として輸入品より高額であり、国が火力発電所の燃料としての買い上げを打ち切ると、1997年に閉山に追い込まれた。また、九州で唯一残った池島炭鉱も2001年で幕を下ろした。

結果、坑道掘りでは太平洋炭礦を引き継いだ釧路コールマイン以外すべて閉山した。露天掘りでは、砂子組が砂子炭坑三笠露天掘坑(三笠市奔別鳥居沢町)で採掘し北海道電力へ納入している他、数社が露天掘りをおこなっている。

◆ 沿革

人類に於ける石炭の使用は2000年前に遡るともいわれるが、本格的な世界での炭鉱開発は18世紀に入ってからである。近世に入るまでは鉄を精錬するのに木炭を原料としていたが、嵩張る燃料費や大がかりな設備への使用は適せず、急騰する需要に追いつかなかった。しかし、1612年に英国のスタードバントが石炭を原料としたコークスを使った製鉄法を発明、後にダッドリー、ダービーらが改良を加え、鉄の大量生産に成功した。それに伴って炭鉱開発も発展を遂げるようになる。また、英国では後に産業革命が勃興し、紡績工場の動力として蒸気機関が用いられるようになり、その動力源として石炭が重宝されるようになった。また、その後は石炭ガスの利用により、石炭を多種の化学物質を抽出したりする石炭化学が発展を遂げた。

一方で、日本では江戸時代末期から筑豊、唐津地方で石炭の採掘が行われ、個人消費されており、薪の代わりに用いているなどしていた。その後、財政に逼迫していた諸藩が陣頭指揮を執って、炭鉱を開発していくようになる。当時は軌道に乗らなかったが、瀬戸内地方の製塩業者向けに活路を見出すと、大きく発展を遂げるようになった。当時の製塩は海水塩を蒸発させるために、燃料として松脂を利用していたが、その松脂の価格が高騰したため、低コストであった石炭が歓迎されたのである。

したがって炭鉱の歴史は、石炭需要の拡大に並行しているといえる。以下に述べる採掘方法の発展や都市の発展もこれに比例するものである。

◆ 炭鉱での採掘法

大規模な鉱床が存在する炭田では露天採掘が行われるが、それ以外の人的あるいは機械的労働では切羽という作業現場を作り採炭を行う「坑内掘り」が行われる。

◇坑内掘り

坑内掘りには二種類の採掘法がある。

;柱房式採掘法

:一枚の炭層を碁盤目状に掘っていき、碁盤目の区域を順次採掘していく方法であり、比較的岩盤が丈夫な炭鉱で行われることが多い。アメリカでは比較的多用され、日本でも古くはこの方法が主流であったが、岩盤崩落による事故発生のリスクや機械導入の難しさなどを勘案して、下述の採掘法にシフトした。

;長壁式採掘法

:炭層の傾斜の下側に炭層に沿って片盤坑道という水平な坑道を掘っていき、そこから櫛状に削り取っていく方法である。この方法は、ドイツなど欧米で広く採用された採掘法であり、機械導入のしやすさから日本でも戦後の主流となった。

また、採炭の方法であるがドリルで穴を空け、そこに爆薬を仕込む発破採炭が手っ取り早く、岩盤が固い場合は有効である。しかし、それに用いる導火線が炭塵爆発やガス爆発を誘引しやすいため、ガス、炭塵が多い炭鉱では電気雷管を用いた硝安系の爆薬を用いる。この爆薬だと比較的威力が少なく、爆速が緩やかであるため、万が一の危険を比較的抑えることができるからである。

また、坑内では機械を用いることも多く、様々な道具が発明された。コールピックで切り取ったり、カッターで削り取ったりするほか、切削と詰め込みを同時に行うホーベル(ドイツで開発)やアメリカでは柱房式が主だったため、高性能な採掘道具が開発された。また、ロシアでは高水圧を利用したドリルで採炭が行われた。そのほか、運搬道具としてのコンベアや岩盤の崩落を防ぐ鉄梁(カッペ)などが開発されている。尚、採掘した後は崩落を防ぐために廃石を充填している。

◆ 炭鉱の構造(坑内掘りの場合)

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