中华历史渊远流长，文明瑰宝灿若星辰。让中国人引以为自豪的古代四大发明之一的黑火药，今天仍在发挥其不可替代的作用。众所周知黑火药除了能做鞭炮、焰火以外还能用来装填许多武器弹药，如地雷、手留弹、炮弹等。不仅如此，黑火药在经济建设中同样不可缺少比如石材开采中就经常用到黑火药。而谈到黑火药的由来，人们往往都认为是古代炼丹术士在炼丹过程中发明出来的。笔者对这种延续千年的说法不也苟同。
早在殷商时期，我们的古人就能制造出青铜材料的钟鼎剑矛。其后随着生产力的发展，春秋战国时，炼铁技术也开始兴旺起来，于是有些人异想天开，着手用冶金技术炼制矿物药，梦想炼出食用后能长生不死的仙丹妙药，这样炼丹术便应运而生，炼丹所依赖的加温炉称为炼丹炉。见之史载的魏伯阳是东汉时期的炼丹术士，所著《参同契》三卷后来成为道教炼丹术的主要著作之一。其后的还有葛洪(284-364)晋炼丹术士，医学家，著有《抱朴子》七十卷，《金匮药》一百卷，《肘后备急方》三卷等，其中《抱朴子》内篇二十卷中论述了战国以来神仙家的理论，并记载了炼丹的方法，成为现存年代较早的炼丹术著作，后来道教把《抱朴子》奉为道家的重要著述。
从春秋(前770—前476)战国(前475—前201)时期到西晋(265—316)东晋(317~420)上下一千多年的时间内，炼丹术士们尝试过各种方法炼丹制药，照理早该将黑火药发明出来。因为硝石、硫磺、木炭都是一些常见的材料，很容易得到。而在古代的欧洲，同样也有不少的炼金术士，成年累月前赴后继地捣弄类似的这些玩艺，可是也没碰巧把黑火药发明出来。这只能说明黑火药不是炼丹术士们的发明，而是另有他人。
人们在日常生活中少不了要与皮革打交道，僵硬皮板的用途极为有限，欲使其柔软需作硝皮处理。硝皮子所用原料有朴硝和芒硝两种。朴硝是含硝酸钾、食盐和其它杂质的无机盐，棱柱状结晶体，无色透明，也叫皮硝;芒硝是一种无机化合物，含有十个分子结晶的硫酸钠，无色晶体，易溶于水，也作硭硝。用朴硝或芒硝加黄米面等处理毛皮，能使皮板柔软。旧时皮硝在盐碱地里和老土砖墙下也可以搜集到一些。自然界中也有主要成份为硝酸钾俗称硝石的矿藏出现。隋朝初年在今四川省成都市以北的江由市山穴中，人们发现了蕴藏量极为丰富的硝石矿。当时硝石的主要用途是制革，少部分制药。当地人在山穴中架起铁锅，将采掘的硝石矿放人锅内，用燃着的柴禾在锅底加温熬制，当硝石矿处于融熔状的时候，其中的水分开始蒸发，随之用勺一类的器皿或工具剔除浮在表面的杂质，再将炉火息灭，待冷却后，再从锅中取出。人们将熬制后的朴硝卖给制革人。在长期的交易中，发现制革人将黄色粉状的物品掺入到朴硝中用于硝皮，但又不知是何物。私下揣度可能是硫璜、松香一类的物质。于是也想将硝皮技术学到手，毕竟艺多不压人。
硝石中的主要成份是硝酸钾，硝酸钾为无色晶体，加热到400℃以上分解放出氧，不潮解，但易溶于水。硫在自然界中以游离硫、硫化物、硫酸盐等形式存在。单体硫呈黄色，即人们所称之的硫磺。硫能同氧、氢、卤素(除碘外)和大多数金属化合。熬硝人回到山穴后，找来硫磺加入融熔的朴硝中。古人的防火意识还是很强的，也知道硫磺不可与火接触。虽然将炉灶中的火焰全部熄灭，但是硫磺投入锅中搅拌时，融熔朴硝的温度很高，部分硝酸钾这时会分解放出氧，随着与硫磺混合会产生强烈的氧化反应，噼噼啪啪地冒出来许多的火星，情急之中，遂将炉灶中的炉灰掏出撒入锅中借以盖住窜出的火星。由于炉灰中含有许多的木炭粉也参加了化学反应，蓦然间，铁锅里急速升腾起一团大火，随即又熄灭了。人们意识到一种能“着火的药”已被发明出来。这与19九世纪中叶发生的一件趣事有惊人的相似。当时一位名叫Goodyear的美国人在无意中将一块生橡胶掉在了高温炉台上的硫横里，炉边的硫磺是做其它实验残留下来的，他慌忙将橡胶拿开，然而，奇迹出现了，原来温度一热就变软发粘的生橡胶与高热硫磺接触后却反而不发粘了，变得更加坚韧、更富弹性。这证明偶然中蕴育着必然。于是，“火药”这个和今后人类文明发展紧密相连的发明从四川江由远布开来。隋唐时期的伟大医学家和药物学家孙思邈(581-682)京兆华原(今陕西耀县)人氏。其生活的区域距现在的江由路程不算太远，他极可能闻知“着火的药”这一惊人发现，而且说不定还到过江由现场。在这之前进行过许多年炼丹制药研究的他，其著作等身，写过《千金要方》、《千金翼方》，也还写过一本专门谈炼丹的书，叫做《丹经》。在这本书里人们才读到有关雏形黑火药研制的文字记载。他提起搜集到的一种“内伏硫磺法”的制药方法，实际上也是早期制作火药的方法。这种方法是：先在地上挖一个坑，将锅放进坑内，使锅沿与地面相平，并用土将锅周围填实。将硫磺和硝石各二两混在一起研成粉末，放进锅内，再用火将三个皂角子点着放在锅内，使硫磺和硝石燃烧起火。这时可以看到冒出来的火苗。当火苗刚要熄灭时，还要加木炭来炒。最后取出这几样东西的混合物，名叫“伏火”。从这段文字里根本找不到炼丹炉的影子。稍有常识的人应该懂得大火熊熊的炼丹炉里是不可能炼出什么黑火药的。时人之所以认为黑火药就是在炼丹的过程中发明出来的，想必是手捧《丹经》望文生义而来，后人亦以讹传讹延至今日。人们经过一次又一次的反复试验逐步摸清了硫磺、硝石、木炭三种原料完整配方比例。如今民间土法制造黑火药的方法中还是留下了古代熬硝法的深深烙印。
一千多年来，人类社会的生产力发展日新月异，各种各样的发明创造层出不穷，时至今日我国的古老发明仍然大放异彩，直到今天黑火药还是一种多用途的炸药。黑火药的特点是传爆速度慢，猛度低，爆破威力小，是目前广泛使用的低级炸药。但它的安全性极差，敏感性强，爆点为290—310℃，易燃烧，火星可以点燃，雷击、枪击、撞击、磨擦甚至阳光下暴晒等都会引起爆炸。在生产、运输、装填等方面也都存在安全隐患。但由于来源广泛，且爆速低，与岩石断裂速度很接近，故对岩体仅有轻微的损伤，加之与导火索，膨胀剂等相比较，成本最为低廉，所以在石材开采中得到了重视。
黑火药是由硝酸钾或硝酸钠、木岩和硫磺机械混合而成，在军事上的用途非常重要。孙子日：“兵者，国之大事，死生之地，存亡之道，不可不察也。”所以军事上需求的黑火药其各项性能指标，特别是质量方面都有极严格的要求，丝毫马虎不得。军工生产方面的混合设备多是工业釜，投资较大，技术讲究，配制过程中的温度、压力等参数均实行自动化控制，能够做到安全化生产，其产品不但混合均匀，品种多，产量大，且生产成本也高。普通化工厂生产的黑火药，尤其是民间土法生产的品种往往就只一种，质量要求不高，但投资小，成本低廉。民间大多采用熬制法生产，极少用直接混合法生产。熬制法产量低、时间长，直接混合法产量高、时间短，但安全操作方面极难把握。民间用熬制法生产黑火药时，大多选择远离人群的旷野之地，一方面可以减少干扰，另一方面万一发生危险也不致伤及无辜。熬制时一般都有熟炼的师付掌握，人员不多，小心翼翼，不求速度，这个阶段出现事故的概率较小。
黑火药用于石材开采在我国已有很长的历史，其间也不乏人员伤亡的弊端。现在的石材矿山一般都有凿岩机，选用黑火药爆破时钻孔数量极少，而且仅只进行一个面的爆破，特别是当矿体有明显的层间分界线时，往往能够崩下成百上千立方米的荒料，遇上矿体完整时仅靠几个有限的钻孔一般都无法保证崩下荒料的整板性，同时山体上也留下了不愿见到的特大抛物面。目前国内还没有单一用黑火药形成台阶式开采成功的例子，除非矿体本身就是层状的。这只能说明该方法不完善，并非无好方法去解决，只是需要有人去潜心研究罢了。
前面说过选用黑火药爆破法开采石材，钻孔少，孔距宽，是该方法的优势。这一方面是为了节省钻孔费用，另一方面是由黑火药装药的特殊性所决定。黑火药不能做成象导火索一样的线性药条，装填黑火药时需用炮棍将药捣实以提高密实度。
火药不能发挥任何的破裂作用。由于是集中装药，矿山的人们从不进行分段装药，嫌麻烦，也不愿掌握，因此爆破能量极难控制。这种方法药量消耗较少，爆破成本低，施工工序较简单，易操作等，因此，矿山用黑火药爆破是一种必然的选择。然而古往今来黑火药的最可怕之处在于其敏感性能，稍有不慎便会造成人员伤亡和财产损失。关于黑火药，人们听到出事最多的是由烟花爆竹引起的。国内外花炮焰火厂都是些人员相对集中的行业，一些不幸的燃烧爆炸事故往往都发生在装填火药的过程中。就是在抗战期间冀中军民在碾压黑火药的过程中也曾付出过生命的代价。最根本的问题其实就是黑火药性子太暴烈，解决问题的办法就应该从黑火药本身着手。为了安全起见杜绝事故的发生，于是各地有关部门颁布命令，严格控制黑火药的生产、销售、运输、保管、使用的所有环节。甚至有的地方干脆禁用黑火药。
黑火药是一把双刃创，一方面石材矿山开采需要它;另一方面其桀骜不驯的特性着实令人胆颤心寒。关键是要找到既能将黑火药生产过程中的隐患消除，又能确保装填作业的安全，同时还能保持其低速的爆炸性能及成本低廉的办法。千百年来已有不少的人作了这方面的尝试，可惜都无功而返。
其实人们对刻槽二字早已耳熟，面对众说纷纭的刻槽工具也是真假莫辨。刻槽工具的研制绝非易事，能够实用才算真本事。笔者的“岩石孔内一种刻槽工具”直到1992年才获得国家发明专利权。机巧构思也吸引了美、日人士的关注。其后多年笔者的主要精力都放在爆破机理实际应用的研究上，所研制的低爆压气体胀裂剂用于刻槽孔，进行单面爆破时，能消除密集排孔，做到断面平整，并能取得奇效，但用于从山体上同时进行整体的两个面及三个面切割还不尽人意。因此，在已顺利快速凿成刻槽孔的基础上，自然又要结合各种燃爆物品进行多面切割的研究，其中黑火药是研究最多的一种。
用黑火药爆破法开采石材虽然成本低，但其方式过于粗放，控制断裂方向也没有十足把握，资源浪费比较严重，终究也形成不了台阶式开采。