大嶺炭田（おおみねたんでん）は、山口県美祢市から下関市にかけて分布する炭田である。中生代三畳紀に形成された炭田であり、日本の他の主要炭田よりも形成年代が古く、炭化が進んだ無煙炭の日本最大の産地として知られていた。
位置と環境 大嶺炭田は山口県美祢市から下関市（旧豊浦郡）にかけての地域に工業技術院地質調査所（1960）p.473、東西約8キロメートル、南北約12キロメートル日本地質学会（2009）p.449、面積約70平方キロメートルの範囲に広がっている炭田である大嶺炭田の範囲については各参考文献で数値が異なる。工業技術院地質調査所（1960）p.473。日本海と瀬戸内海の中間部に位置し、おおむね標高100メートルから300メートル程度の山間部である山陽無煙鉱業所（1955）p.24。
炭田の中央部には、標高350メートル程度の分水嶺があり、北北東から南南西に伸びている。炭層の傾斜は西に23度から28度の範囲で報告されている中国炭鉱技術会（1963）p.22。起伏が多く、山地の谷間である低地部分は狭い。主な採掘場所は東側にある伊木（1955）p.3。
地質学的特徴 三畳紀に形成された厚保層群と美祢層群 大嶺炭田は、山口県西部の厚保層群、美祢層群内に炭層が分布している。これらの層群は、どちらも中生界三畳系に分類され、顕著な傾斜不整合で基盤を覆う砕屑岩からなる。両者の基盤は、秋吉帯のペルム紀付加体や、周防変成岩である。厚保層群は美祢市南部に位置し、後期ラディニアン期からカーニアン期にかけて、美祢層群は美祢市西部から下関市北東部に見られ、後期カーニアン期から前期ノーリアン期にかけて、それぞれ堆積した。ともに淡水域から浅海といった環境下で形成されており、厚保層群からは多数の貝化石が、美祢層群からも多くの植物、昆虫、貝類の化石が発見されている。美祢層群の堆積状況から、堆積当初は汽水性の環境下であったものが水深の浅い内湾となり、やがて大きな河川の三角州が形成されて、当時の温暖な気候も相まってシダ類や裸子植物の森となっていき、石炭層の形成が進んでいったものと考えられている。
大嶺炭田の炭層とその特徴 thumb|280px|大嶺炭田の炭鉱の位置。 大嶺炭田の主要炭層は、全て美祢層群内にある。一方で厚保層群は、大嶺炭田の南東部、美祢線南大嶺駅の南方に美祢線を挟むように分布しているものの、下層の本郷層には石炭層がなく、あるのは上層の熊倉層のみである。しかし、熊倉層の炭質も粗悪で、これまでほとんど石炭としては採掘されたことがない。ただし、熊倉層西部の花崗岩体周辺の無煙炭は土状黒鉛となっており、終戦後一時期黒鉛を採掘した。しかしこれも、1949年（昭和24年）頃までには採掘が中止されている。この黒鉛が形成されたのは、花崗岩体による熱変成を受けたためと考えられている久保、藤原（1956）p.33、中国炭鉱技術会（1959）p.7、工業技術院地質調査所（1960）p.474、p.480。
美祢層群は北東から南西方向に向斜軸を持つ向斜構造をしており、地層の走向もおおよそ北東から南西方向である。層位は下位から平原層、桃木層、麻生層の3層に分けられている。それぞれの層に石炭層が分布しているが、大嶺炭田の主要石炭層は桃木層に集中している大嶺炭田史編纂委員会（1971）p.8、日本地質学会（2009）p.87。平原層は炭田の南東部を中心として分布しており、層厚は北部は約350メートルであるのに対して南部では約1000メートルに達する。平原層は主に汽水性の堆積物と考えられる礫岩、砂岩、泥岩によって形成されており、その中に4層の石炭層が挟まっている工業技術院地質調査所（1960）p.475、pp.478-479、日本地質学会（2009）p.87。中でも平原層最下部には稗田層と呼ばれる3層の石炭層があり、炭層の発達が悪い地域では稼行対象とはなりえないものの、大嶺炭田南東部の旧大嶺駅南方の滝口付近では炭層がよく発達しており、滝口炭鉱、西嶺炭鉱が採掘対象としたが、カロリーが低い低質炭であった。これは石炭のもととなる植物の遺骸が堆積した際の条件が悪かったか、または地殻変動の影響によって炭質が悪化したものと考えられている清原（1950）pp.51-53、通商産業省（1952）pp.132-133、中国炭鉱技術会（1959）pp.7-9。
桃木層は平原層の上に位置し、層序関係は軽微な並行不整合とされる。内部は3層からなり、下部から下部層、桃木層主部、猪ノ木夾炭層と呼ばれる桃木層、そして麻生層の構成についての記述は各参考文献で異なる。ここでは最新の日本地質学会（2009）の記述に基づいて記載する。。層厚は約1600メートルあり、大嶺炭田の主力炭層が含まれている工業技術院地質調査所（1960）p.475。
桃木層の炭層で最下部にあるのが麦川層である。麦川層は3〜8層の炭層で構成されており、大嶺炭田南部では炭田開発初期から稼行対象となり、炭田北部の竜現地炭鉱でも採掘されたものの、炭層が不安定である上に平原層の稗田層と同じくカロリーが低い低質炭であった。炭質不良の原因はやはり稗田層と同じく、石炭のもととなる植物の遺骸が堆積した際の条件が悪かったか、または地殻変動の影響によって炭質が悪化したものと考えられている清原（1950）pp.52-53、通商産業省（1952）p.133、大嶺炭田史編纂委員会（1971）p.11。
麦川層の上部にある炭層である藤河内層は大嶺炭田内に比較的安定した形で広く分布しており、炭田北部では炭層が厚く南部では薄くなる傾向が見られる。塊炭が多くカロリーが高い良質炭であり、榎山炭鉱、大明炭鉱、そして炭田北部の神田無煙炭鉱、美福炭鉱などで採掘された清原（1950）pp.52-53、中国炭鉱技術会（1959）p.9、大嶺炭田史編纂委員会（1971）p.11。藤河内層の上部には櫨ケ谷層があるが、全般的に炭層が薄い上に炭層内に頁岩が挟まっているなど採掘条件が悪いため、炭層の発達が比較的良い地域であった榎山炭鉱、大明炭鉱、櫨ケ谷炭鉱などで採掘された。炭質は塊炭が中心である清原（1950）pp.52-53、工業技術院地質調査所（1960）p.482、中国炭鉱技術会（1959）p.9、大嶺炭田史編纂委員会（1971）p.12。
thumb|left|250px|大嶺炭田の炭層。 藤河内層の上部には最下層、下層という炭層がある。中でも下層は大嶺炭田内に広く分布し、しかも1.5メートルから2メートルという比較的厚い炭層である上にカロリーも高い上質炭であり、大嶺炭田を代表する炭層の一つとされていた。炭質はやや塊炭が多いという特徴があり、炭層上下の地盤が固いため採掘が容易という利点があった清原（1950）p.53、中国炭鉱技術会（1959）p.9、大嶺炭田史編纂委員会（1971）p.12。
下層の上に分布する上層は大嶺炭田随一とされた良質な炭層であった。炭層は平均3メートルで厚い部分では10メートルに及び、分布範囲も広くカロリーも高い良質炭であった。欠点としては炭質が粉炭中心である上に炭層上部が頁岩層であるため、採掘が他の炭層よりも難しいという問題があったが、採掘技術の革新によって採掘が容易となり増産がなされるようになった。なお粉炭中心という特徴は、大嶺炭田の歴史を通じて練炭としての需要が主であったことを考えると、逆に有利な面もあった清原（1950）p.53、通商産業省（1952）p.133、中国炭鉱技術会（1959）p.9、大嶺炭田史編纂委員会（1971）p.12。
桃木層最上部にある猪ノ木層は通常2層の炭層からなるが、場所によっては5層にまで分岐する。塊炭質でカロリーが高い上質炭を産し、下層、上層に次ぐ大嶺炭田の主力炭層であった。炭層上下の地盤が固いため水力採炭が行われたことがあり、下層、上層とともに1964年（昭和39年）以降、露天掘りが行われた清原（1950）p.53、中国炭鉱技術会（1959）p.9、大嶺炭田史編纂委員会（1971）p.8、pp.12-13。
ところで桃木層内の泥岩からは三畳紀に栄えた多くの植物化石や、ハエ、ゴキブリ、トンボ類の多くの昆虫化石が見つかっている。桃木層の多くは地層の特徴から川と氾濫原がある蛇行河川による堆積物であると推定されている日本地質学会（2009）p.87。
麻生層は桃木層の上に位置し、美祢層群全体を支える向斜軸の周辺に分布する。内部は3層からなり、下部から三ツ杉砂岩部層、小田夾炭部層、三ノ瀬砂岩部層と呼ばれる。このうち、最上部の三ノ瀬砂岩部層が薄い炭層を含むほか、小田夾炭部層の内部にも3枚の炭層が含まれている。ここが小田層と呼ばれる。麻生層の主体は浅海で堆積したものと考えられている砂岩層である工業技術院地質調査所（1960）pp.479-480、大嶺炭田史編纂委員会（1971）p.13。小田層の炭層は大嶺炭田西部の長門無煙炭鉱で採掘されたが、炭質は粉炭約90パーセント、塊炭10パーセントで、桃木層内の大嶺炭田主要炭層から産出される石炭と比較して灰分が多く、カロリーも低く炭質は劣っていた福井（1950）p.46、中国炭鉱技術会（1959）p.9、工業技術院地質調査所（1960）pp.484-485。
上記のように大嶺炭田の炭層は、麦川層以外の美祢層群の桃木層にある炭層が主力であり、産出される石炭は夾雑物が比較的少ない良質な無煙炭であった。桃木層内の主力炭層から採掘された無煙炭は、平均して灰分が20〜30パーセントで1キログラム当たりのカロリーは5000キロカロリー程度であった。一方、稗田層、麦川層は1キログラム当たりのカロリーが4000キロカロリー程度、小田層は3000キロカロリー程度と、主力炭層と比較して炭質が劣っていた清原（1950）p.53、工業技術院地質調査所（1960）pp.484-485。
大嶺炭田の無煙炭の特徴としては粉炭の割合が高く、しかも粉炭の粒度が小さくなるにつれて品位も高くなり、硫黄分が低く、無煙炭としては火付きが良いといった特徴があった。また炭層は東側（大嶺側）は30度前後の傾斜を持ち、西側（豊田前側）は傾斜が40度以上となる。そして各所に断層、褶曲があるため、走向や炭層の厚みに変化が多く一定しないという特徴が見られた。これらの特徴は大嶺炭田における採炭、選炭の手法、そして採掘された無煙炭の利用方法に影響を与えることになる山陽無煙鉱業所（1955）p.24、p.27、田村（1969）p.112、田村（1970）p.154、大嶺炭田史編纂委員会（1971）p.14。
大嶺炭田は大きく分けて美祢線於福駅周辺の於福地区と、於福地区より南側の美祢市西部から下関市（旧豊田町）にかけて広がる大嶺・豊田前地区の二地区に大別される。大嶺・豊田前地区が大嶺炭田の主要部であり、於福地区はいわば飛び地に当たる。於福地区には美祢層が分布しているが上部と下部が欠けており、炭層としては麦川層と藤河内層が分布している。また大嶺・豊田前地区の炭層は東側（大嶺側）の方がよく発達しており、西側（豊田前側）は炭層の傾斜が急な上に断層による乱れも大きく、炭田の開発は主として東部の大嶺側から進められることになった通商産業省（1952）p.133、中国炭鉱技術会（1959）pp.13-14、大嶺炭田史編纂委員会（1971）pp.9-10。
+ 大嶺炭田の地層、炭層、炭鉱の一覧表 炭層名 層群 地層区分 層状 稼行炭鉱の層厚 稼行炭鉱 厚保層群日本地質学会（2009）p.86 熊倉層 3層久保、藤原（1959）p.33 1メートル 終戦後の一時期、黒鉛を産出 稗田層通商産業省（1952）p.133 美祢層群日本地質学会（2009）p.87 平原層 3〜4層 3メートル 滝口炭鉱、西嶺炭鉱 麦川層中国炭鉱技術会（1959）p.9 美祢層群 桃木層 3〜8層 1メートル 竜現地炭鉱 藤河内層 美祢層群 桃木層 2〜3層 1.5〜2.5メートル 榎山炭鉱、大明炭鉱、神田無煙炭鉱、美福炭鉱 櫨ケ谷層 美祢層群 桃木層 1.5メートル大嶺炭田史編纂委員会（1971）p.12 榎山炭鉱、大明炭鉱、櫨ケ谷炭鉱 最下層、下層清原（1950）p.53 美祢層群 桃木層 下層は3層で構成されている 1.5〜2メートル 榎山炭鉱、大明炭鉱、山陽無煙炭鉱 上層 美祢層群 桃木層 平均3メートル、最も厚い部分で10メートル 榎山炭鉱、大明炭鉱、山陽無煙炭鉱 猪ノ木層 美祢層群 桃木層 通常2層、場所によっては5層まで分岐 1.5メートル 榎山炭鉱、山陽無煙炭鉱 小田層大嶺炭田史編纂委員会（1971）p.13 美祢層群 麻生層 3層 0.5〜0.8メートル 長門無煙炭鉱 </div>
中生代に形成された日本唯一の主要炭田 世界的に見て、最も良質な上に炭層に乱れが少なくて炭層を挟む地層が堅いため採掘も容易な石炭は、古生代に形成された石炭である。しかし日本では古生代に形成された石炭は岐阜県の山間部にわずかに見られるのみで、経済的価値はほとんどない。中生代に形成された石炭もまた世界各地で採掘されているが、日本国内では大嶺炭田以外には大嶺炭田の南隣にある津布田炭田、岡山県の成羽炭田、京都府の舞鶴炭田、その他、福井県、徳島県、長野県などに見られるものの、いずれも経済的価値が低く、主要炭田と言える炭田は大嶺炭田のみであった工業技術院地質調査所（1960）pp.8-9、pp.450-452。大嶺炭田は、日本最大の無煙炭産地となった。
日本の炭田は石狩炭田、釧路炭田、常磐炭田、筑豊炭田、三池炭田など、主要炭田の多くが新生代の古第三紀に形成されたものであり、大嶺炭田は中生代に形成された日本では唯一の主要炭田であった工業技術院地質調査所（1960）p.9。大嶺炭田の石炭は約2億3000万年前から2億2000万年前にかけての中生代の三畳紀に堆積した植物の遺骸が、地殻変動や火成岩の影響によって無煙炭になったものと考えられている美祢市教育委員会（2000）p.134、美祢市歴史民俗資料館（2000）p.135。
石炭の発見と採掘の開始 thumb|280px|大嶺炭田の主要部（後の山陽無煙炭鉱地区）の地名等の地図。 大嶺炭田の発見経緯ははっきりとしていない。明治以前、現在の美祢市周辺に黒い土があることを不思議に思っていた人たちも居たが、それが石炭として使用できるとは考えもしなかったと伝えられている。大嶺炭田が炭田として認知された時期については諸説ある。早い説では1877年（明治10年）という説があるが、根拠がはっきりしない。大正初年に編纂された地元美祢郡大嶺村の治績状況では1884年（明治17年）頃の発見としており、また1904年（明治37年）の地元新聞「防長新聞」の紙上では、「今から18〜19年前の発見」としており、そうなると1885年（明治18年）から1886年（明治19年）頃の発見となる広島通商産業局宇部石炭支局（1969）p.62、美祢市史編集委員会（1982）p.772。
この頃、北九州や宇部からやって来る行商人が、郷里の石炭に似ているのでもしや石炭ではないかと思い火をつけてみたところ、無煙炭である大嶺炭田の石炭は燃えるには燃えるものの煙が出ない。これは北九州や宇部の行商人にとって見知っている石炭とは異なるため、結局手つかずとなってしまったとの逸話も伝わっている広島通商産業局宇部石炭支局（1969）p.62、山口県教育委員会（1971）p.56。
1887年（明治20年）頃になると大嶺炭田の石炭の利用が始まった。この時点で大嶺炭田の発見とする説もある。大嶺炭田の石炭はまず、美祢郡で生産されるようになった石灰を焼くために使用されたと伝えられている。美祢郡でいつ頃から石灰の生産が開始されたかははっきりとしないが、1884年（明治18年）の記録ではすでに110か所で石灰を生産していたとの記録が残っており、肥料用などで石灰の需要が高まりつつあったのを受けて、1887年（明治20年）頃には美祢郡では石灰の生産が盛んになってきていた土屋（1966）p.13、美祢市史編集委員会（1982）p.772。
石灰の原料である石灰石を焼いて石灰とするために、美祢郡では薪や木炭を使用していた。これを大嶺炭田の石炭で焼いてみると成績が良かったため、美祢郡内では地元で産出される石炭を石灰の焼成に使用することが広まった。石灰焼きに大嶺炭田の無煙炭を用いるようになると石灰の生産も増加していった。こうして明治20年代になると石灰焼きに使用する石炭の採掘が広まりだした。続いて1894年（明治27年）に開戦した日清戦争時には銅の需要が増大し、これを受けて近隣の於福銅山、長登銅山でも銅の製錬に大嶺炭田の無煙炭を使用するようになった。しかし当時はまだ大嶺炭田の石炭の用途はほとんどが石灰の焼成用に限られており、やがて生産過剰に陥って炭価が下落し、炭層が薄く炭質も悪い麦川、平原、奥畑といった炭鉱は休山に追い込まれ、桃ノ木、荒川で採炭が継続された土屋（1966）p.13、広島通商産業局宇部石炭支局（1969）p.62、美祢市史編集委員会（1982）pp.772-773、美祢市教育委員会（2000）p.12。
大嶺炭田黎明期の石炭採掘はタヌキ掘りと呼ばれる方法で行われた。タヌキ掘りとは石炭の露頭から炭層に沿って人がツルハシで穴を掘るように石炭を採掘していくやり方のことで、山腹に穴を開けて掘っていく形からタヌキ掘りと名付けられた。坑道は幅約1.2メートル、長さは約90メートルほどであったといい、松の丸太で補強する程度であった、働く坑夫は2名ほどでもちろん機械は使用せず、採掘した石炭は籠で運んでいた。掘り出した石炭は車力が輸送したというが、大嶺炭田周辺は山道で道が悪く、多くの石炭を運ぶのは困難であった。なお、1894年（明治27年）頃の大嶺炭田の石炭生産量は約1000トンとの推計がある広島通商産業局宇部石炭支局（1969）pp.62-63、美祢市郷土文化研究会（1972a）p.7、美祢市史編集委員会（1982）p.773。
渋沢栄一が経営に乗り出す thumb|180px|大嶺炭田での炭鉱経営に乗り出した渋沢栄一。 日清戦争後、後述のように戦闘時に海軍艦艇が煙を出す有煙炭を用いることに弊害が多いため、海軍は無煙炭や練炭への関心を高めていた。このような情勢を見て、無煙炭を産出する大嶺炭田は多くの石炭採掘の出願がなされるようになり、1896年（明治29年）頃には数十人が鉱区の権利を取得していた。こうなると投機の絶好の機会として、鉱区を高く転売することをもくろむ者が出てくる。大嶺炭田内の主要鉱区をまとめた上で大資本に売却し、利益を得ようと考えた者たちは、まず佐賀県杵島炭鉱の技師長、吉原政道に相談し、その後様々なつてを頼って買収相談を進めた結果、茨城県磐城炭鉱の唐崎恭三を通じて磐城炭鉱の大株主である渋沢栄一に繋がった「大嶺炭山（上）」『防長新聞』1904年4月24日付、第2面。
もちろん渋沢は大嶺炭田の炭鉱経営に乗り出すに当たり、事前調査を行った。工学博士の鈴木敏を現地に派遣し、地質調査、大嶺炭田の無煙炭の炭質の調査などを行わせ、有望との結果を得た。そして渋沢とともに長門無煙炭鉱株式会社の経営を行うことになる浅野総一郎も数回にわたって現地を調査した。結局渋沢、浅野は大嶺炭田での炭鉱経営に乗り出すことを決定した「大嶺無煙炭」『防長新聞』1904年4月13日付、第2面、「大嶺炭山（上）」『防長新聞』1904年4月24日付、第2面。
会社設立に先立ち、まず炭鉱経営を続けていた荒川鉱区を500円、桃ノ木鉱区を2000円で買収し、1897年（明治30年）5月7日、渋沢を筆頭として浅野、吉原、唐崎ら7名が連名で長門無煙炭鉱株式会社の設立申請を東京府知事を通じて農商務大臣に提出した。会社の設立趣意書は、無煙炭は石灰の焼成、セメント工場、コークスの調合、更には家庭用では薪炭に替わる燃料となるものであるが、日本国内では2、3か所の産地が知られるだけで、生産量もわずかである。しかし美祢郡、豊浦郡に広がる大嶺炭田は、これまでわずかしか利用されていなかったが、調査の結果、炭質が良い上に広い地域に規則正しい数層の採掘に適した炭層が確認された。また炭田から厚狭の海岸、下関まで遠くない。このような諸条件を勘案すると、我が国の無煙炭を産出する炭田の中で最上のものである。すでに鉱区を買収し企業化の機は熟しており、株式会社を設立して炭鉱を経営し、これまで世に知られることのなかった良質の無煙炭を産出し、国益の一助としたいとの内容であった渋沢青淵記念財団竜門社（1957）pp.409-411、山口県教育委員会（1971）p.56、美祢市史編集委員会（1982）pp.773-774。
長門無煙炭鉱株式会社は、1897年（明治30年）7月2日に正式に設立認可が下り、渋沢栄一が取締役社長となった。会社設立後、大嶺炭田内で試掘を繰り返し、また鉱区全体で測量と地質調査を実施し、その成果は大嶺炭田の基礎資料となった。長門無煙炭鉱で働く鉱員は30名で、新たに開坑した荒川坑から上層の石炭を採掘した。この荒川坑において大嶺炭田で初めて軌条と炭車が使用され、採掘された石炭は炭車で搬出された。1903年（明治36年）の石炭産出量は年間3995トン、石炭の販売価格は1万斤（6トン）当たり10円50銭であったと伝えられている広島通商産業局宇部石炭支局（1969）p.63、美祢市史編集委員会（1982）pp.774-775、美祢市教育委員会（2000）p.12。
輸送困難で経営難に陥る長門無煙炭鉱株式会社 有力財界人の渋沢栄一、浅野総一郎が経営に乗り出し、設備投資の結果、石炭の採掘方法も改善し、会社発足後も地質調査を進めていくなどの経営努力を進めていた長門無煙炭鉱株式会社であったが、経営は当初から苦しく赤字続きで、1902年（明治35年）上半期までに12688円の累積赤字を計上するに至った。そして会社の経営難を見て、募集株式の払い込みも275000円で止まってしまった「大嶺炭山（上）」『防長新聞』1904年4月24日付、第2面 によれば、長門無煙炭鉱株式会社の株式は一株50円の株式を一万株、つまり総額50万円の株式を募集した。「大嶺無煙炭」『防長新聞』1904年4月13日付、第2面、渋沢青淵記念財団竜門社（1957）pp.423-424。
経営難の原因は産出した石炭の輸送問題であった。設立趣意書には厚狭の海岸、下関まで遠くないと書いていたが、距離的には遠くないにしても当時の大嶺炭田は文字通り山間僻地にあった。まずは荷馬車で石炭を運び出そうと考えたが、荷馬車で最寄りの駅や港まで運ぶことは不可能ではなかったものの、山間部の険しくしかも狭い道を通るため、荷馬車一台当たりの積載量は800斤（480キログラム）が限度であり、そもそも大嶺炭田付近には石炭輸送用に使用できる荷馬車そのものが少なかった。結局荷馬車では一日あたり8万斤（48トン）が限度で、輸送能力としては極めて不十分であった。そこで厚狭川、木屋川の川舟を利用することを考えたものの、大河ではない厚狭川、木屋川の水運が石炭輸送の主力を担うことは困難であった。結局のところ産出された石炭は、量的に少量であった塊炭は銅の製錬用として地元の銅山に、残りは選炭をしないまま主として地元の石灰業者に販売し、一部は車で木屋川の下流域である木屋まで搬出した上で川舟で積み出し、九州方面の石灰業者に販売した。つまり輸送問題がネックとなって、長門無煙炭鉱株式会社時代もこれまでと比べて石炭の販路は大きく広がることはなかった「大嶺炭山（上）」『防長新聞』1904年4月24日付、第2面、広島通商産業局宇部石炭支局（1969）p.63。
結局、長門無煙炭鉱株式会社は鉄道を敷設して石炭の輸送問題を解決する方法しかないとの結論に至り、1899年（明治32年）に鉄道技師の小川資源に、山陽鉄道厚狭駅から大嶺炭田付近までの軽便鉄道敷設についての測量と設計を委託した。小川は軽便鉄道敷設には総額35〜36万円が必要であると報告したが、赤字続きの長門無煙炭鉱株式会社にはその費用を捻出することは不可能であり、会社の経営立て直し策としては、鉱区の整理と大嶺炭田で産出された無煙炭を各地で紹介するといった方法しか取れなかった「大嶺炭山（下）」『防長新聞』1904年4月24日付、第2面。
そのような中で、後述のように海軍が練炭を艦船の燃料として使用する計画を進めていることを聞きつけた長門無煙炭鉱株式会社は、大嶺炭田で産出される無煙炭で海軍が使用する練炭を製造する要望を出した。大嶺炭田で産出された無煙炭で製造した練炭の試焚成績は良好であり、その後も海軍は試焚を繰り返し、炭鉱の現場視察も重ねた結果、長門無煙炭鉱株式会社に対して産出した無煙炭を買い上げることを提案した。海軍が無煙炭を購入する意向を示したことを聞きつけた山陽鉄道株式会社は、1901年（明治34年）に鉄道建設の実測を行ったところ、100万円の費用を要すとの結論が出た。海軍から提案された無煙炭の年間受け入れ量から考えて、とうてい100万円の鉄道敷設費用に見合うだけの利益を上げることは出来ないと判断され、長門無煙炭鉱株式会社からも鉄道敷設についての交渉が持たれたものの、敷設には至らなかった「大嶺無煙炭」『防長新聞』1904年4月13日付、第2面、「大嶺炭山（下）」『防長新聞』1904年4月24日付、第2面、美祢市史編集委員会（1982）p.775、脇ら（1989）p.4、p.46。
鉄道の敷設が上手くゆかず、無煙炭の海軍買い上げ話もまた思うように進展しない中、赤字続きの長門無煙炭鉱株式会社は経営危機に陥っていく。長門無煙炭鉱株式会社は政府に対してしばしば公営で大嶺炭田の炭鉱事業を行うように建議してみたものの、政府から色よい返事はなかった。この問題は日露関係の緊迫化によってようやく動き出すことになる。1903年（明治36年）になって海軍は本格的に大嶺炭田の買収交渉に乗り出すようになった。経営難の長門無煙炭鉱株式会社は翌1904年（明治37年）1月にはいよいよ会社解散が検討される状況にまで陥った。しかし2月には日露戦争が開戦となり、戦時となったため日本が海軍艦船用の無煙炭を購入してきたイギリスからの輸入は危険に晒される可能性が生まれた。また戦争がいつ終わるのかは予測不可能で、戦争終結までイギリス産無煙炭を供給し続けることが出来るかどうかは不透明であった。結局海軍は長門無煙炭鉱株式会社の買収と山陽鉄道厚狭駅から大嶺炭田付近までの鉄道敷設を決断することになった。
海軍炭鉱時代 海軍の軍用炭自給問題、練炭使用の促進と大嶺炭田 thumb|220px|海軍炭鉱時代、桃ノ木坑の坑口に掲げられていた海軍を象徴する桜と錨を刻んだ石板。 1871年（明治4年）、兵部省は薩摩藩から唐津の炭鉱の献納を受けた。翌1872年（明治5年）には唐津の炭鉱は海軍省に移管され、以後、海軍直営で唐津で採炭が行われた。しかし海軍力の整備に伴って炭質に対する要求が高まっていき、また、石炭の消費量も増加してきたため、1886年（明治19年）には全国各地で産出される石炭の品質を調査した上で、海軍予備炭山が指定された。海軍予備炭山は平時においては予備として保有している炭鉱のことで、いったん有事となれば多量の石炭を供給することを目的とした制度であった燃料懇話会（1972）p.11。
1887年（明治20年）、海軍予備炭山の中で福岡県糟屋郡の新原炭が優れているとして、1890年（明治23年）4月1日には海軍直営の新原採炭所が開設された。日清戦争時に海軍艦船が使用した石炭の多くは直営の新原採炭所の石炭であった。ところが日清戦争時、有煙炭である新原炭の欠点が露見することになった。まず問題となったのは新原炭を燃料とした艦船は黒煙を吐き出すため、敵からその存在を容易に発見されてしまうということであった。そして味方同士の信号のやり取りも黒煙が邪魔してしまい、軍用炭としては不向きであることが明らかとなった燃料懇話会（1972）pp.11-15。