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大嶺炭田で採掘された無煙炭を練炭に加工する練炭製造所は、まず敷設予定の大嶺炭田からの鉄道と山陽鉄道本線との連絡地である厚狭の海岸に設ける案が浮上した。しかし厚狭は大嶺炭田から至近であるが、海が遠浅であるため製品となった練炭を輸送する海軍艦船の着岸が困難であるとの欠点があった。同様の理由で埴生、長府も候補から脱落し、結局大嶺炭田からの距離、鉄道輸送を予定している無煙炭輸送に都合の良い場所、製品の海軍艦船輸送が可能な良港という条件を勘案し、小野田、小月、下松そして徳山が候補地となった。徳山については徳山出身の児玉源太郎が誘致に尽力したとの話が伝わっている。海軍練炭所の建設候補地の一つとなっていることを知った徳山では、官民を挙げての猛運動を開始した。当時、これといった産業が無く寂れていた徳山は、突如降ってわいた地域振興のチャンス獲得に必死となった。良港を持ち、鉄道輸送に不安はなく、気候、風俗人情が温和で流行病の恐れもない衛生的な地で、しかも建設費用も安価であると徳山の利点を猛アピールするとともに、練炭製造所用地を無償で海軍に献納するとの破格の条件を持ち出した。他の候補地も誘致運動を展開したが、海軍の実地調査の結果、小月は海が遠浅であり、下松は駅から練炭製造所の建設予定地までの距離が遠いという問題があり、徳山が最有力候補となっていった。しかし徳山にも欠点があった。徳山出身の児玉源太郎も指摘した水の問題である。徳山は水が乏しい地であり、練炭製造に大量の水が必要となると製造所の運営は厳しくなる。練炭製造所の用水確保は農業用水との兼ね合いもあって調整に手間取ったが、1904年（明治37年）6月には徳山に決定した。1904年（明治37年）8月、徳山で海軍練炭所建設が開始され、9月25日、26日には徳山港に練炭の原料となる粉炭化したイギリス炭が陸揚げされた。1905年（明治38年）3月、フランス製の練炭製造機が届き、4月下旬から練炭製造が開始された。練炭製造当初は粉炭化したイギリス炭が原料であったが、大嶺炭田から厚狭までの鉄道の開業後に無煙炭輸送が開始されると、大嶺炭田で産出された無煙炭を原料とした練炭製造が主となった。
海軍練炭製造所採炭部の経営形態は、海軍省直轄で上層の粉炭を採掘し、下層の塊炭は福岡県糟屋郡の内田鼎が請負採掘する方式であった。海軍練炭製造所採炭部は大嶺炭田中央部の桃ノ木、荒川、奥畑の浅部に埋蔵されている石炭を採掘し、産出が軌道に乗ったのは1906年（明治39年）夏以降であったという。なお内田鼎との請負契約は1919年（大正8年）3月に解除となり、以後は海軍直営一本となった。海軍は炭鉱経営を行うにあたり、設備を大幅に更新、近代化した。まずは坑内外の設備の電化であった。火力発電所を麦川に設け、宮原二郎が発明した当時の海軍艦船の主力ボイラーであった宮原式水管ボイラーを1908年（明治41年）2月末の段階で3台、発電機を3台設置した。なお、1910年（明治43年）6月には宮原式水管ボイラーを4台、合計800馬力、発電機は3台で出力は1000キロワットであったとの記録が残っている。麦川の発電所で発電された電力は炭鉱の諸設備の運転に使用された。坑内の通気は海軍の経営となった当初は自然換気であったが、後に桃ノ木坑、櫨ケ谷坑ではキャベル式扇風機が使用されるようになった。排水についてもポンプを使用し、これまでの大嶺炭田の炭鉱では排水設備が整わなかったために水平に坑道を掘り進めるしかなかったものが、炭層の傾斜に合わせた斜坑を設けることが可能となった。また坑道が深くなるにつれて坑内から発生するガスに引火する危険性を考慮して、坑内の明かりは全てデービー灯やクラニー灯といった安全灯を使用するようになった。しかし桃ノ木坑、櫨ケ谷坑では、毎年梅雨時となると出水量が増加して坑内からの排水が困難になっていた。中でも1916年（大正5年）の梅雨は雨が長期間降り続いたため、ポンプを増設して排水に努めてみたものの結局排水が追いつかなくなってしまい、一時採掘を中止せざるを得なくなった。石炭の採掘は手堀が基本であったが岩石の掘進時には削岩機も用いられた。坑内で採掘された石炭の搬出には電気巻上機を用い、桃ノ木坑、櫨ケ谷坑から麦川にあった選炭所までの輸送には索道が用いられた。麦川までの道のりが平坦であった荒川坑からは当初は馬車が使用されたが、後にはエンドレスロープ（巻ロープ）が用いられるようになった。また機械の修理工場があって、炭鉱で故障、破損した機械類の修理を行っていた。なお石炭輸送用の鉄索はドイツのブライベルト社製で、ドイツ人技師の指導によって建設されたもので、1919年（大正8年）、1937年（昭和12年）には新しい索道が設けられ、1961年（昭和36年）9月に廃止されるまで、大嶺炭田のシンボルの1つとして親しまれた。1933年（昭和8年）8月に大嶺炭田付近を訪れた種田山頭火は炭車が空を 山のみどりからみどりへと、大嶺炭田の石炭輸送用鉄索を俳句に詠んでいる。産出された石炭は全て麦川の選炭所に集められて選炭が行われた。海軍艦船用の練炭原料として品質管理は厳しく、灰分25パーセント以下（1キログラム当たり約6000キロカロリー）と決められていた。練炭の原料として徳山の海軍練炭製造所に輸送されたのは上層の粉炭が中心であり、径13ミリメートル以下の粉炭、そして選炭所で良炭とされた塊炭は海軍練炭の原料として使用された。粗悪炭とされたものの一部は後述のボイラーの燃料とされたというが、基本的には廃棄処分となった。選炭作業はまず粉炭と塊炭に分離するために篩にかけられた。大嶺支線（美祢線）の引込線が選炭所まで延伸されており、粉炭についてはそのまま貨車に積み込まれた。一方、塊炭は選炭によって上質炭を選別し、上質炭は粉砕の上、粉炭とともに貨車で徳山の海軍練炭製造所に輸送された。
海軍練炭製造所採炭部関連の施設としては、事務所、海軍関係者が住む官舎、合宿所、医室、隔離病室、倶楽部、売店、そして直轄鉱夫が住む鉱員住宅、請負鉱夫が住む鉱員住宅などがあった。うち、事務所、官舎、合宿所などは麦川にあり、鉱員住宅については麦川の他に桃ノ木坑、櫨ケ谷坑の近くにあった。直轄鉱夫が住む鉱員住宅は1908年（明治41年）2月末は納屋40戸、鉱員は350名、1910年（明治43年）6月は納屋40戸、鉱員337名、一方、請負鉱夫が住む鉱員住宅は1908年（明治41年）2月末は納屋130戸あまり、鉱員は400名あまり、1910年（明治43年）6月は納屋240戸あまり、鉱員605名であったとの記録が残っている。炭鉱での仕事に関連する疾病には関しては直轄鉱夫は公傷として医室での治療を受けることが出来た。一方、請負鉱夫の炭鉱での仕事による疾病は嘱託医が治療したという。海軍練炭製造所採炭部の鉱夫が住む納屋の住環境はお世辞にも良いとは言えなかった。海軍直営の納屋は4畳半一間のみで、一日に15銭前後の家賃がかかった。また、1916年（大正5年）の大嶺町荒川の炭鉱住宅は、当時美祢周辺では低所得者の住宅とされた杉皮葺きで、間取りは4.5畳と3畳の板の間であり、筵の上で寝起きしていたとの記録もある。労働条件も過酷で、一日二交代の12時間労働で、休憩時間も午前と午後に15分ずつしかなかったと伝えられている。一方、給与はというと特殊先山（採炭夫）が日給70銭、坑外夫が一日50銭であったという。しかし当時ほとんどの炭鉱がわらじ履きで仕事をしたのに対し、1920年（大正9年）頃からは地下足袋となるなど、労働待遇が良い面もあった。一方、請負鉱夫の待遇はというと、飯場主が鉱夫に衣食住すべてを保障する代わりに、給与のほとんどが飯場主が手に入れる仕組みとなっており、文字通りの搾取であったと伝えられている。当時は坑内婦として婦女子も炭坑内で働いていた。1916年（大正5年）4月14日の新聞報道によれば大嶺海軍採炭支所では98名の女性坑夫が働いていたという。坑内婦はシャツ一枚、腰巻一枚で入坑していたといい、仕事後の風呂は男女混浴で、水替えが行われないためいつも真っ黒であったという。海軍練炭製造所採炭部周辺に飲食店は一つも無かったといい、娯楽施設は唯一、大嶺駅前にあけぼの座という劇場があったものの、月に2、3回ある興行の他は、たまに流しの浪曲芸人がやってくる程度であった。このような殺風景な炭鉱では女性問題などのトラブルが原因での刃傷沙汰がしばしば発生した。鉱夫は主に北九州、島根県、広島県からやって来たと伝えられている。海軍練炭製造所採炭部には数名の鉱夫募集担当職員がいて、農閑期を中心に鉱夫募集に奔走した。また、北九州からの鉱夫が多かったのは海軍練炭製造所採炭部の請負をしていた内田鼎が福岡県粕屋郡出身であり、内田が地元北九州の鉱夫を呼び寄せたためであった。そして当初、娯楽施設がほとんど無く、飲食店すらなかった大嶺駅前の麦川の町も、炭鉱で働く人々が集まるにつれ、1907年（明治40年）頃からは住宅や商店が立ち並ぶようになっていった。
海軍艦艇の燃料国産化と練炭使用推進という課題解決の切り札として期待された大嶺炭田の無煙炭であったが、結果的には海軍の期待に十分応えられなかった。まず問題となったのが大嶺炭田の無煙炭の品質であった。海軍艦船用の練炭は、当時戦闘用の第1種練炭と通常時に使用する第2種練炭の二種類に分けられていた。品質的にはもちろん戦闘用の第1種練炭が高品質であったが、大嶺炭田の無煙炭は灰分が多く、第1種練炭の原料としては不適格とされた。そのため第2種練炭の原料として使用されるようになったのであるが、練炭製造前に灰分を減らすために洗炭を行ってもその効果が薄く、クリンカーができやすいという欠点があった。大嶺炭田産の無煙炭は、品質の問題以外にも産出量も海軍の期待を下回った。海軍練炭製造所採炭部の石炭生産量は、1907年（明治40年）が66560トン、1908年（明治41年）は98441トン、1909年（明治42年）が95292トンと山口県一の炭鉱となり、大正時代も1918年（大正7年）まではおおむね5万トン台から6万トン台の生産量を挙げている。しかしこの量は当初、大嶺炭田からの年間石炭運搬量15万トン以上を考えていたことから見ても少なかった。結局、良質の無煙炭であるフランス領インドシナ産のホンゲイ炭を輸入することになったが、1908年（明治41年）には大韓帝国平壌産の無煙炭の使用が開始された。平壌炭は品質が良くしかも埋蔵量も豊富であったため、海軍用練炭製造の主力は平壌炭となっていった。品質と生産量の問題に追い打ちをかけたのが海軍艦船燃料の重油への転換であった。世界的に石炭や練炭を艦艇燃料としていた時代から、急速に重油使用へと移り変わりつつあった。日本では1906年（明治39年）進水の生駒が初めて炭油混焼缶を採用した。重油専焼缶は1915年（大正4年）イギリスより購入した浦風が初であり、国産艦でもやはり1915年（大正4年）進水の樺が重油専焼缶を採用し、以後、新造の海軍主要艦船は重油専焼となり、練炭の使用は急速に減少していくことになった。結局、1923年（大正12年）1月、海軍は大嶺海軍採炭支所（海軍練炭製造所採炭部）の廃止を決定し、同年3月22日には廃庁式が行われた。なお、3年以上勤続の従業員には日給80日分の退職金が支給されたという。大嶺海軍採炭支所の廃止後、鉱区、炭鉱設備一式はいったん大蔵省の管轄となったが、1923年（大正12年）6月に鈴木寛一に払い下げられた。大蔵省と鈴木寛一が所有していた時期、炭鉱は休山状態であったが、1924年（大正13年）1月には山陽無煙炭鉱株式会社が設立され、海軍直営炭鉱は民間の炭鉱として再スタートすることになった。
大嶺炭田内の多くの炭鉱は長門無煙炭鉱と海軍省の海軍練炭製造所採炭部に集約されたが、集約されること無く独自の経営を続けた炭鉱もあった。それらの炭鉱は長門無煙炭鉱そして海軍練炭製造所採炭部よりも規模が小さな中小炭鉱であり、1907年（明治40年）には10あまりの炭鉱があって産出された石炭は合計で約5000トン、明治末期には約1万トンにまでなっていた。ポンプによる排水設備が設けられた海軍練炭製造所採炭部とは異なり、排水手段が無く、また換気の問題もあって中小炭鉱では斜坑を設けることは難しく、ほとんどが水平坑のままであった。電気巻上機で坑内から石炭を搬出していた海軍練炭製造所採炭部に対し、1923年（大正12年）頃までは馬が巻き上げ作業をしていたという。当時の中小炭鉱では主として塊炭を採掘しており、やはり女性も坑内で働いていたと伝えられている。安全対策も海軍練炭製造所採炭部より遅れており、照明用にカーバイドを用いたアセチレンランプが使われていた。やがて中小炭鉱でも設備の電化が始まったが、最初は坑内に裸電線を引き込んでおり、坑夫の中には触れると感電してしまうことを知らない者も多かったという。海軍練炭製造所採炭部産の石炭は海軍用練炭の原料となっていたが、中小炭鉱で産出された石炭はこれまでと同様、主に美祢周辺で盛んであった石灰焼成用として出荷された。ところで当時の石灰焼成業者の多くは零細業者で、資金繰りも楽ではなかったため、経営が苦しい時には夜陰に乗じて露天掘りの石炭を失敬したこともあったという。その後第一次世界大戦の好景気時には、料理屋や一般家庭用にも大嶺炭田の無煙炭の販路が拡大していった。
大正初期の大嶺炭田は海軍経営の炭鉱以外は中小炭鉱ばかりであったが、このような大嶺炭田に新たなビジネスチャンスを見い出した人物がいた。日本窒素肥料株式会社を設立するなど、電気、化学関連で事業を拡大しつつあった野口遵である。野口は1916年（大正5年）、大嶺無煙炭鉱株式会社を設立し、当時年に約5000トンの出炭量であった炭田北部の恵平炭鉱（旧一倉炭鉱）を買収し、大嶺鉱業所と改名して大嶺炭田での本格的な炭鉱経営に乗り出した。そして自家発電設備、そして大嶺駅までの約5キロメートルの馬車鉄道を建設するなど炭鉱関連設備の充実を図り、更には周辺鉱区を買収して経営規模の拡大を図った。野口が大嶺炭田での炭鉱経営に乗り出した最初の狙いは、大嶺炭田で産出される無煙炭を原料としてカーバイドを生産することにあった。しかしカーバイド原料用の無煙炭は灰分が8パーセント以下でなければならなかったが、大嶺炭田の無煙炭は25パーセントから30パーセント程度の灰分があり、カーバイド原料としては不向きであった。そこで新たな販路獲得に努めなければならなくなったが、最初はなかなかうまくいかずに炭鉱存続が危ぶまれたこともあったという。まず塊炭については製茶用、製菓用の火炉を開発し、中塊炭は石灰焼成用の販路を広げることによって売れるようになったものの、小塊炭と粉炭は当初引き取り手が無いためにせっかく採掘しても貯炭をし続けるしか無く、経営の危機は続いた。
この危機を救ったのが養蚕用の練炭という新たな需要の獲得であった。養蚕では、まずカイコの孵化までの期間、そして孵化後も適切な温度、湿度のもと管理する必要がある。そして適温、適湿の保持にはカイコの健全な発育を助けるという目的の他に、生産される生糸の品質管理という重要な目的があった。カイコが繭を作る時期に80パーセント以上という高い湿度であった場合、湿気の影響で繭の糸が絡みやすくなってしまう。すると生産される生糸の量が減少するのみならず、繭の屑が多くなる、生糸が切れやすくなって繰糸作業が困難となる、更には品質も低下するといった問題が生じる。そのためカイコが繭を作る時期には、保温よりも湿気の除去を行って湿度を管理することが重要な課題となる。養蚕時には数万匹のカイコの餌として新鮮なクワの葉が与えられるため、蚕室は高湿度となりがちである。一方、繭を作る時期になるとカイコは糞、尿に加えて生糸を吐くので、カイコはより多くの水分を放出することになり、やはり湿度が高くなりがちになる。高湿度が生糸の品質に重大な影響を与えるわけであるから、繭を作る時期のカイコの場合、蚕室の湿気の除去と換気を目的として火力を用いるようになった。つまり当時の養蚕ではカイコの孵化を助け、生育に適した温度、湿度を保つとともに、生糸の品質保持のために火力を用いていたため、寒冷期のみならず一年中、火力を必要とした。養蚕用の火力としては当初、木炭や薪が使用されていた。その後、練炭が注目されるようになったが、当初は練炭の原料炭が粗悪であったり、蚕室での練炭の使用法が確立されていなかったことなどからトラブルも発生していた。大嶺無煙炭鉱株式会社は養蚕に火力が不可欠で、多くの養蚕家が多量の木炭を使用していたことに着目し、養蚕用の練炭開発を開始した。灰分が多いために海軍用練炭、カーバイド原料としては期待に応えられなかった大嶺炭田の無煙炭であったが、養蚕用の練炭原料としては大きな強みがあった。養蚕用の練炭原料は他の用途よりも硫黄分が少なくなければならなかったが、大嶺炭田の無煙炭の硫黄分はホンゲイ炭と並んで他の無煙炭よりも少なかった。大嶺無煙炭鉱株式会社は養蚕用として粉炭から八寸練炭を開発して試験使用したところ、成績良好の上に費用も木炭の約3分の1という結果が出た。そのため更に主要製糸工場、養蚕関連の機関に依頼して試験を重ねた結果もやはり良好であった。そこで大嶺無煙炭鉱株式会社は宣伝用のパンフレットを作成して全国の養蚕関係者に配布したり、各地で講演会を開催するなどPRに努めた結果、一気に需要が高まって、滞貨の粉炭は一掃されたのみならず一転して供給不足に陥るほどになった。また、小塊炭についても小塊無煙炭用のストーブが開発され、小塊炭そしてストーブの販売でも利益が上がるようになった。大嶺炭田北部の大嶺無煙炭鉱株式会社は、粉炭が多い大嶺炭田内では珍しく塊炭を多く産出したという特徴があったが、企業努力によって塊炭、中塊炭、小塊炭、粉炭それぞれについての販路開拓に成功し、大嶺炭田での炭鉱経営の基礎を作り上げた。
大正末期から昭和初期の大嶺炭田は、大嶺海軍採炭支所（海軍練炭製造所採炭部）いわゆる海軍炭鉱の後身である山陽無煙炭鉱と、野口遵の大嶺無煙炭鉱の2社の鼎立状態となった。1924年（大正13年）1月に発足した山陽無煙炭鉱は深部の石炭採掘を中止し、露頭での露天掘りに加え、海軍時代に低質炭として捨ててきた石炭を再選別の上で市場に出荷するという経営戦略を取り、低コストを武器に市場拡大に成功する。山陽無煙炭鉱の無煙炭は大嶺炭田の特徴通り粉炭が多く、露天掘りの良質粉炭は特粉と名付け、家庭用練炭原料として出荷した。その他の露天掘り粉炭、そして海軍時代の低質炭を再選別した粉炭は並粉と名付け、主に養蚕用大型練炭の原料として販売した。一方、産出される石炭の販路拡大に成功した大嶺無煙炭鉱は、1923年（大正12年）には年間1万トン以上の出炭をしていた横道炭鉱を買収し、翌1924年（大正13年）には選炭機能の改善のために水選機を設置し、坑口から大嶺駅までの約5キロメートルの馬車鉄道を6トンの蒸気機関車牽引による運炭にするなど、積極的な事業拡大に乗り出した。なお6トンの蒸気機関車は豆汽車と呼ばれ、狭い山間部を縫うように走行したため、しばしば山火事を起こしていたという。また線形も良くなかったため脱線も多く、炭車に脱線対応の係員を乗せて運行していたと伝えられている。山陽無煙炭鉱と大嶺無煙炭鉱という2大勢力の鼎立は、必然的に両者の激しい競争を招くことになった。両社ともライバルの得意分野への食い込みを図った。大嶺無煙炭鉱は粉炭が主力の山陽無煙炭鉱対策として、小塊炭を洗浄した上で粉砕し、粉炭を生成した。この粉炭は灰分では目的通りの品質を達成できたものの粉炭の粒度が荒く、山陽無煙炭鉱の粉炭、特に特粉には対抗できなかった。そこで長尾炭鉱を買収し、産出された粉炭の中から長尾特粉を商品化して市場に送り出し、山陽無煙炭鉱の市場を脅かした。一方、山陽無煙炭鉱側は塊炭に強さを発揮する大嶺無煙炭鉱に対抗すべく、猪ノ木層の無煙炭が塊炭質であることに着目して、荒川坑を再開して大嶺炭田初の機械による採炭を開始し、山陽猪ノ木塊を商品化して大嶺無煙炭鉱の塊炭販路への進出を図った。また大嶺無煙炭鉱は山陽無煙炭鉱よりも優位に立とうと鉱区買収を積極的に行った。小田層の石炭が分布する大嶺炭田西部の4鉱区を買収し、山陽無煙炭鉱の鉱区を包囲していくことをもくろんだのである。そして大嶺無煙炭鉱は大正時代末期に小田層の石炭採掘を手掛けた。ところで大正時代末期、第一次世界大戦終了後の不況の影響を受けて日本各地の炭鉱が経営に苦心していたのに対し、大嶺炭田の炭鉱は前述したように無煙炭の販路拡大に成功したため、経営は好調であった。山陽無煙炭鉱と大嶺無煙炭鉱の競合は価格面での値下げ競争も伴ったため、昭和に入ると利益率が低下してきたものの、それでも1929年（昭和4年）頃までは堅調な業績を維持していた。しかしこの頃から安価かつ高品質の移輸入無煙炭が市場で大量に取引されるようになり、大嶺炭田の無煙炭の売れ行きは悪化してきた。同じ頃、これまで好調を維持してきた山陽無煙炭鉱と大嶺無煙炭鉱両社の採炭状況に変化が見えてきた。まず露頭での露天掘りに加え、海軍時代に低質炭として捨ててきた石炭を再選別の上で市場に出荷するという経営戦略を取っていた山陽無煙炭鉱は、1930年（昭和5年）頃になると露頭部の良質な石炭と海軍時代に低質炭として捨ててきた石炭が枯渇してきたため、深部の採炭に乗り出さざるを得なくなっていた。一方、大嶺無煙炭鉱も塊炭の採掘状況に陰りが見え始めていた。無煙炭の売れ行き悪化に加えて採炭状況の変化という経営面での大きな不安材料を抱えるようになった山陽無煙炭鉱と大嶺無煙炭鉱は、このまま競合を続けていけば共倒れになりかねないとの危機感を抱くようになった。この事態に動いたのは大嶺無煙炭鉱の野口遵であった。昭和初期、野口は事業の中核を朝鮮半島に移していた。そういう中での大嶺無煙炭鉱の経営不安は、事業継続に対する意欲を失わせていった。そこで野口は1931年（昭和6年）6月、大嶺炭鉱を山陽無煙炭鉱株式会社に売却し、山陽無煙炭鉱と大嶺無煙炭鉱の競合時代は幕を閉じることになった。
山陽無煙炭鉱と大嶺無煙炭鉱の並立時代、炭鉱では飯場制度が設けられていた。うち、山陽無煙炭鉱の飯場制度は会社の方針で設けられていたもので、飯場の親方は社員であり、坑夫もやはり社員ではあるが、炭鉱での労働、福利厚生は飯場が担っていた。つまり飯場は会社の一種の下請けのようなものであることには変わりはないが、一応、雇用と労務の最終責任は会社が持った。これは会社と飯場、飯場で働く坑夫が基本的に無関係であった他の炭鉱と異なるところであった。実際には飯場で働く坑夫に対する福利厚生はかなりずさんなものではあったが、それでも他の炭鉱よりは近代的と言える組織で風通しも良かった。飯場制度のメリットとしては、当時は坑夫のスカウトにとって都合がよかったことが挙げられる。大嶺炭田の炭鉱では、坑夫は主に比較的近い宇部炭田や筑豊炭田の炭鉱で集めていた。坑夫を集めるといっても実際には引き抜きであり、また当時の坑夫は荒くれ者が多く、鉱夫のスカウトは苦労が多かった。坑夫引き抜きの際のトラブルに対処し、更には荒くれ者の坑夫に対処しながら人集めを行うことは炭鉱の一般職員にとって困難であり、その結果として宇部や筑豊に人脈があり、場慣れした飯場の親方に頼ることになった。飯場ごとに人集めを行っていたので、同じ大嶺炭田内の飯場同士で坑夫集めを巡ってトラブルとなることも少なくなかった。飯場同士のトラブルも日常茶飯事で、たとえば当時、娯楽が少なかった大嶺炭田内で数少ない娯楽施設であった大嶺駅前の帝国劇場は某飯場との関わり合いが強く、他の飯場の坑夫たちが劇場に行くことに対して嫌がらせをしたという。そして山陽無煙炭鉱と大嶺無煙炭鉱の並立時代は、それぞれの会社とつながりがあるやくざ組織が、会社同士の競合と歩調を合わせるかのように抗争を繰り返した。山陽無煙炭鉱と大嶺無煙炭鉱の合併話もやくざ組織の抗争が障害となったというが、警察が取り締まった機会を捉えて合併を決めたとも伝えられている。山陽無煙炭鉱と大嶺無煙炭鉱の並立時代末期の1930年（昭和5年）の記録では、山陽無煙炭鉱と大嶺無煙炭鉱の合計で坑夫は男634名、女319名という記録が残っている。この頃までは婦女子も坑内で働いていたが、1933年（昭和8年）7月以降、婦女子の坑内労働は禁止された。炭鉱で働く労働者たちが住む炭住には、炭鉱の規模が大きくなってきた大正の頃から、近隣の農家が野菜、果物などを行商しに来るようになった。またやはり大正時代には、仙崎で取れた魚も売りに来たという。そして前述した大嶺駅前にあった帝国劇場で上演される芝居は、他にめぼしい娯楽が無い炭鉱労働者にとって息抜きの場所であり、少々遠い場所からも芝居を観にやって来た。酒を飲みながら芝居を見るうちにけんかとなって、流血の事態へと発展することもあった。1926年（大正15年）9月には、大嶺無煙炭鉱で労働争議が発生した。新聞報道によれば争議は日本労働総同盟が関与したと見なされており、当初、大嶺無煙炭鉱の坑夫約350名のうち、約半数が参加したという。2割5分の賃上げ、9時間労働を8時間に短縮、そして炭鉱住宅の改築ないし修繕を行う等、8項目の要求を掲げた。争議は坑夫の約3分の2が参加するまで拡大したものの、会社側は1割の賃上げ、8時間半までの時短という回答を出し、それ以上の要求は認めず、ロックアウト、全坑夫の一斉解雇も辞さずとの強硬姿勢で臨んだという。結局争議は大きな混乱を見ることはなく、会社側が提示した条件を坑夫側が受け入れたことによって解決した。なお山陽無煙炭鉱と大嶺無煙炭鉱の並立時代、両炭鉱に属さない中小炭鉱としては、大嶺炭田北部の萩嶺、美福無煙、荒川地区の榎山、有ノ木、長尾、荒川（三友）、南部の滝口、第三荒川などの炭鉱が稼働していた。
1931年（昭和6年）6月、山陽無煙炭鉱は大嶺無煙炭鉱を合併した。その結果として両炭鉱間の競争は無くなったものの、採掘条件の悪化と移輸入無煙炭の増加という炭鉱経営の悪材料はそのままであった。採掘が容易な部分の採炭から深部の石炭採掘へと転換していかねばならなくなったため、坑口の集約や機械採炭など経営の合理化に努めたものの、設備投資に充てる資金不足はいかんともし難かった。大嶺炭田内の各炭鉱の経営状況は1934年（昭和9年）から1935年（昭和10年）頃が最悪で、山陽無煙炭鉱では1934年（昭和9年）夏季からはボーナスの支給がストップし、給与も金銭ではなく会社の借用証書を渡されるといった事態がしばしば発生した。この苦境は1936年（昭和11年）4月に山陽無煙炭鉱が日産コンツェルン傘下に入るまで続いた。山陽無煙炭鉱は厳しい経営難に立たされたものの、調査の結果、深部の石炭採掘を行っていけば将来性があることが分かった。そこで深部開発に取り組めるような売却先を探していくことになった。まずは三井系と三菱系が候補となり、会社内で論議の結果、まずは三菱系に打診してみることになった。打診を受けた三菱側は山陽無煙炭鉱に綿密な調査を行った結果、買収を断った。身売り先が見つからないまま会社の経営はますます苦しくなっていく。そのような中、日産コンツェルンの鮎川義介とつながりができた。結局、鮎川の日産コンツェルンが山陽無煙炭鉱を引き受けることになった。日産コンツェルン傘下に入った山陽無煙炭鉱は、有ノ木、荒川、第二荒川の3炭鉱を買収した。長門無煙炭鉱から海軍省の炭鉱経営を経て、山陽無煙炭鉱となった後、野口遵が創業し規模を拡大した大嶺無煙炭鉱を合併し、更に3炭鉱を買収したことによって、山陽無煙炭鉱は大嶺炭田全体の4分の3を超える鉱区を占めるようになり、炭田内で圧倒的な経営規模となった。日産コンツェルン傘下に入った頃から、大嶺炭田をめぐる情勢は好転してきた。まずは練炭市場で再び大嶺炭田の無煙炭が売れ出すようになった。昭和に入る頃から家庭用燃料として、木炭に替わって良質かつ安価な燃料である練炭の需要が増大し、主要都市では練炭工場が次々と建てられた。当時の練炭の原料は、主としてフランス領インドシナのホンゲイ炭と平壌無煙炭であったが、旺盛な練炭需要のおかげで大嶺炭田の無煙炭の販売も回復してきたのである。また戦時体制が強化される中で、石炭の増産が求められるようになった。その結果、売れ行き不振で溜まっていた貯炭も無くなっていき、また新たに炭鉱経営を開始する中小炭鉱も現れるようになった。
前述のように山陽無煙炭鉱が日産コンツェルン傘下に入った頃から、どん底状態であった大嶺炭田を巡る環境が好転し始めた。そのような中で山陽無煙炭鉱は抜本的な経営体制の刷新を断行していく。生産面では深部採炭を行うための大規模な設備投資を行った。1937年（昭和12年）、戦時体制強化の中で石炭増産を要請された山陽無煙炭鉱は、深部開発によって年産100万トンの無煙炭を採掘する計画を立てた。そこで地中深く埋蔵されている石炭を採掘するために、採掘された石炭の搬出や鉱員の輸送、そして採掘に必要な物資の搬送用の、幹線となる斜坑を新たに設けることが決定した。この幹線斜坑の坑口をどこにするか、それは後述する炭鉱労働者たちの待遇改善策の一環として行われた、近代的な炭鉱住宅をどこに建設するかという問題とリンクして検討が進められた。結局、麦川に美祢斜坑、豊田前村三ツ木に豊浦斜坑の坑口を設け、両斜坑の最下部に当たる海抜マイナス85メートルの地点に、双方をつなぐ水平坑道である中央坑道を設ける計画が決定された。1939年（昭和14年）5月に豊浦斜坑。1940年（昭和15年）5月に美祢斜坑の掘削が開始され、両斜坑の完成後は中央坑道の掘削が急ピッチで進められた。工事は4交代制で1日中休みなく続けられ、固い地盤や湧水に悩まされたものの、1942年（昭和17年）4月9日、全長3648メートルの中央坑道が開通する。そして1942年（昭和17年）中に深部に埋蔵された石炭を採掘するために、中央坑道をベースとして第1斜坑、第2斜坑の掘削が開始された。増産のための設備投資と並行して、山陽無煙炭鉱は就労環境の改善、近代化を推し進める。1938年（昭和13年）には飯場制度の解体を断行し、炭鉱労働者は名実ともに会社が直接雇用するようになった。飯場制度を廃止した以上、炭鉱労働者のスカウトは会社自身が行わねばならなくなる。前述のように山陽無煙炭鉱は年間100万トン計画に基づく深部採炭を行うための大規模な設備投資を開始しており、炭鉱労働者の大幅増員が必要であった。求人のやり方は、当時炭鉱太郎と呼ばれていた各地の炭鉱を渡り歩いているような人物は避け、農山村出身の堅実な人物を長期間雇用していく方針となった。つまり貧しくとも素朴かつ実直で健康な農山村出身者を積極的に採用していったのである。求人担当は九州一円から東は新潟県、山梨県付近、そして朝鮮半島まで足を延ばした。また各地で炭鉱生活をPRする16ミリ映画を上映したり、炭鉱見学に訪れた地方自治体の担当者や職業安定所の人たちを案内、接待するなどして人員集めに奔走した。1939年（昭和14年）、中堅技能者養成を目的とした技能者養成所が開設された。技能者養成所は数学、英語、測量、電気などの学科講習と現場実習をカリキュラムとしており、養成期間は3年間で、17歳で正規職員として採用された。また実習生の中から選抜された者は、直方市にあった鉱山学校で就学することができた。しかし、戦時体制の強化の中、生徒の多くが軍隊を志願するようになり、実際に修了できた者は半数以下であったという。そして炭鉱労働者たちの待遇改善の基本となったのが、これまでのものよりも設備が整った炭鉱住宅の新設であった。炭鉱住宅は美祢斜坑側は麦川の白岩地区、豊浦斜坑側は豊田前の麻生地区に建設されることになった。この炭鉱住宅は福岡県の日本炭鉱株式会社が経営していた日炭高松炭鉱の炭鉱住宅をモデルとして、1階6畳、2階6畳の2階建てとした。これは年100万トンの生産目標完遂のために夜勤がある3交代勤務を採用したため、夜勤者が昼間に睡眠を取りやすいように2階建てとしたのであった。当時、特に重要な要件でも無い限り、昼間に夜勤者の家を訪れない習慣となっていた。豊田前の炭鉱住宅は1937年（昭和12年）から造成工事が始められた。当時はまだブルドーザーなどの重機は無かったため、人力で広大な敷地の整地を行ったという。完成した住宅には前述の各地の農山村からスカウトしてきた新人鉱員、そして職員たちが続々と入居していった。全国各地からやって来た新人鉱員は、最初はそれぞれのお国訛りで話していたため、炭鉱住宅では様々な方言が飛び交っていたという。炭鉱住宅の家賃、燃料用の石炭、薪、水道、浴場は全て無料とされ、電気代のみ支払いがあった。なお水道、トイレ、浴場は共同で、消毒などの衛生管理は会社が専従の職員を置いていたため、トイレ、排水溝などはいつも清潔であったという。こうして真新しい社宅に入居していった新人鉱員、職員たちの日常の挨拶は、「ご安全に」となった。これは危険を伴う炭鉱労働の安全対策の一環として始められた習慣で、朝の「おはようございます」、昼の「こんにちは」、夜の「こんばんは」ではなく、坑内でも坑外でも挨拶は「ご安全に」に統一された。鉱員や家族たちの健康をサポートする病院の建設も行われた。これまでは麦川にあった診療所が医療を担っていたが、1939年（昭和14年）に美祢病院、1941年（昭和16年）には豊浦病院が開院し、充実した設備、スタッフのもとで鉱員、鉱員の家族のみならず一般住民の診療も受け入れ、地域医療の中核となった。1939年（昭和14年）11月、愛媛県の大三島にある大山祇神社からご神体を勧請して、豊浦山神社が建立された。なお山陽無煙炭鉱では麦川の白岩地区にも山神社があった。多くの炭鉱では安全祈願のため、山神社の祭礼は重要な年中行事となっていたが、山陽無煙炭鉱でも重要な行事の一つとして位置づけられるようになった。祭礼ではまず神事の後、優良従業員、永年勤続者らの表彰などが行われ、それから神輿が社宅を練り歩いた。山陽無煙炭鉱の山神社では、大人用の本神輿とともに子ども用の神輿が作られた。子ども用のみこしはほぼ一本の通りごとに一つ、約20体作られ、山神社の祭礼時には各子ども神輿が競うように練り歩いたという。市街地から離れた山間部に位置する大嶺炭田は、町にある娯楽を利用するのが困難という事情もあって、特に戦後になって山陽無煙炭鉱は地域での文化、娯楽の充実に熱心に取り組んでいく。山陽無煙炭鉱では早くも1943年（昭和18年）、白岩で男性のみの楽団である南風が結成された。山陽無煙炭鉱の鉱員による楽団、劇団は戦後、炭鉱内のみならず地域などで広く活躍していくことになる。大規模な社宅の建設によって、社宅が建設された麦川や豊田前も発展し始めた。特に大規模な社宅の建築が進められた豊田前では、1939年（昭和14年）頃から社宅に住みだした炭鉱労働者相手の商店が立ち始めた。この頃はまだ昼間のみの営業で、通いで商売をしていた。1942年（昭和17年）頃になると大規模な社宅建設工事の工事関係者がやって来て、住民も増えてきたため、これまで通いで商売をしていた人たちも豊田前に定住するようになり、豊田前の商店街は活気を見せ始めた。しかし戦争の激化によって多くの炭鉱労働者が戦争に行ってしまったため、せっかく発展し始めた麦川や豊田前の町も停滞を余儀なくされる。麦川や豊田前が本格的に発展するのは戦後になってからである。日産コンツェルン傘下に入ってからの山陽無煙炭鉱は、単に石炭を掘って経営者が利益を得るばかりではなく、勤務形態を考慮した炭鉱住宅の新築など炭鉱労働者の待遇改善を行うとともに、地域とのつながりを重視し、地域との共存共栄を目指す姿勢を打ち出していった。このような企業の姿勢は地域住民に受け入れられ、大嶺炭田の地域では日産の名が長く親しまれるようになった。
1940年（昭和15年）、大嶺炭田は山陽無煙炭鉱を筆頭に16の炭鉱があった。同年度、山陽無煙炭鉱は約41万トン、炭田全体では約50万トンの産出量を記録し、戦前の最高を記録する。中でも荒川地区の榎山炭鉱は鉱区を拡張して着実な発展を見せていた。1920年（大正9年）、荒川地区の榎山炭鉱などからの石炭輸送用として馬車鉄道が建設されていた。この馬車鉄道は榎山炭鉱などの中小炭鉱や山陽無煙炭鉱の荒川坑から産出された石炭を大嶺駅まで運んでいたが、山陽無煙炭鉱が日産コンツェルン傘下に入った後、エンドレス運搬設備に変更された。そして1942年（昭和17年）には山陽無煙炭鉱から一部鉱区とともに榎山炭鉱に譲渡され、引き続き大嶺駅までの石炭運搬に使用された。しかし1940年（昭和15年）を頂点として大嶺炭田での炭鉱経営は次第に困難となっていく。まず最初に問題となったのが労働力不足であった。戦時体制が強まっていく中で、炭鉱労働者の多くが出征するようになったため、1939年（昭和14年）頃から人手不足が大きな問題となった。そこでこの頃から山陽無煙炭鉱では、農閑期の出稼ぎや経営難に陥った工場から短期労働者を雇い入れるようになった。短期労働者は期限がある中でお金を稼ぐことが目的であったため、休みを取ることもなくまじめに働いたという。同じ頃、国は全国各地の僻地の農山村の町村長に対し、勤労報国隊として炭鉱で働く人材を出すように奨励した。短期労働者は勤労報国隊と呼ばれるようになり、山陽無煙炭鉱にも島根県、徳島県、新潟県、三重県など全国各地の農山村から勤労報国隊がやって来るようになった。短期労働者はまじめに働く人たちであったため会社側も歓迎し、正月には紅白の祝い餅や折詰を支給したり、勤労報国隊の故郷で映画の上映会を開催するなど厚遇した。やがて短期労働者の存在は山陽無煙炭鉱に定着していった。例えば新潟など北陸方面から来る短期労働者は、山口県の山間部で冬季に雪が多く、スキーができる場所があることに目をつけて、山陽無煙炭鉱のスキーを楽しむ会を結成したという。また1939年（昭和14年）からは、山陽無煙炭鉱の人手不足解消策の一環として朝鮮人を雇い入れることにした。当時、炭鉱の人手不足は全国的な問題であったため、朝鮮総督府に炭鉱労働者の募集願いを提出すると、総督府より募集地域の割り当てがされる仕組みとなっていた。山陽無煙炭鉱は忠清南道が割り当てられ、道庁の協力を受けつつ鉱山労働者の募集を行った。1941年（昭和16年）には多くの炭鉱労働者が戦争に駆り出されて人手不足が深刻化し、朝鮮人労働者への依存度が高くなっていき、炭鉱労働者の3分の1が朝鮮人で占められるようになった。戦争が苛烈さを加えていくようになると、ますます大勢の炭鉱労働者が兵隊に取られ、炭鉱の労働者不足は深刻さを増していった。1942年（昭和17年）11月、麦川の白岩社宅の一角にあった独身者用の白岩親和寮を改修して捕虜収容所とし、ビルマ戦線で捕虜となったオーストラリア兵を含むイギリス兵184名を収容し、短期間の訓練期間の後に山陽無煙炭鉱での採炭作業に従事させた。1943年（昭和18年）8月には、今度はフィリピン戦線で捕虜となったアメリカ兵288名が収容され、炭鉱労働に従事させた。人員の問題とともにネックとなったのが、大嶺炭田で産出される石炭が無煙炭ということであった。無煙炭の生産量は有煙炭よりもはるかに少なく、炭鉱間の協調も見られなかった。しかも主な用途が家庭用の練炭、豆炭であり、工業用としての需要は少量であった。家庭用の需要が主であるということは、戦時体制が強化されていく中ではどうしても重要性が薄い資源であると判断されがちであった。これらの理由から無煙炭は戦時体制下での資材の入手、販売の統制などで有煙炭よりも不利益を被る場面が多かった。このような情勢を打破すべく、1940年（昭和15年）、山口県内の無煙炭鉱間の結束を固めることを目的として、山口無煙炭鉱協会が設立された。そして戦争が激化していく中で、物資不足が顕著になると炭鉱への資材供給が滞るようになってきた。山陽無煙炭鉱の無煙炭の一部は1937年（昭和12年）以降、小野田の火力発電所の発電用に利用されていたため、そのことを根拠にしてようやく資材の提供を受けたという。しかし無煙炭の用途がほぼ家庭用の練炭に限られていたため、戦争遂行上の重要性が薄いと判断され、結局、重点産業から外されて資材供給が制限されてしまった。このような状況では生産量は著しく低下し、1945年（昭和20年）の大嶺炭田の出炭は約17万トンにまで落ち込んだ。なお、戦争の終盤には中央坑道の一部を拡張して軍需工場を建設する計画が持ち上がった。この地下軍需工場建設計画は実際に中央坑道の拡張に取り掛かったものの、拡張工事中に終戦となって工場建設には至らなかった。また荒川坑は爆薬貯蔵庫として活用されることになり、爆薬が搬入された。
大嶺炭田では海軍練炭製造所採炭部時代の1908年（明治41年）、炭鉱経営を請け負っていた内田鼎が、土地の埋め立て工事に朝鮮人を雇用したとの記録が残っている。1939年（昭和14年）から朝鮮人の雇用を本格化させた山陽無煙炭鉱は専用の寮を建て、朝鮮人は寮に住みながら炭鉱労働に従事した。最初の頃は朝鮮人たちはよく働いたため、2年目からは家族の呼び寄せを認め、家族がある朝鮮人は社宅住まいとなった。炭鉱労働者の中で朝鮮人の占める割合が高くなってくると、たちの悪い人物も現れるようになった。そして内地にも慣れ、人数が増えたことによって朝鮮人団体の力が強くなった結果、日本人との間にいざこざが頻発した。寮や社宅、坑内の管理者は朝鮮人の対応に苦慮するようになった。1943年（昭和18年）8月15日には桃ノ木朝鮮人事件という朝鮮人と日本人との衝突が発生した。事件の発端は食堂での日本人と朝鮮人との些細な喧嘩であった。しかし喧嘩の当事者である朝鮮人に5、6名の朝鮮人が加勢してきたため、当事者である日本人は出刃包丁で応戦したものの、どんどん増えてくる朝鮮人たちに集団リンチにかけられた。事件を聞いた会社側は説得に赴いたものの、朝鮮人の集団に袋叩きにされてしまった。やがて日本人側も人が集まってきて、ついに朝鮮人と日本人との間で棒、竹やり、石を投げあう本格的な衝突へと発展し、双方に負傷者が出る騒ぎになった。結局伊佐、西市の警察が鎮圧に乗り出し衝突は治まった。このようなトラブルは当時日本各地の鉱山、炭鉱で発生していた。事件を調査する検察庁は対応に苦慮し、山陽無煙炭鉱の責任者も3か月間未決囚として収監されたという。また事件後、山陽無煙炭鉱は朝鮮人の労務管理方針の改善に乗り出した。朝鮮人を採用する際には受け入れ予定の寮と坑内の責任者が朝鮮の現地まで出迎えに行き、寮に入った後1か月間を研修期間に充て、寮と坑内の責任者も寮に泊まり込んで研修を行うようにした。このような対策が功を奏したためか、桃ノ木朝鮮人事件以降、終戦まで朝鮮人と日本人との衝突事件は発生せず、終戦後の朝鮮半島帰還も大きなトラブルは発生せずにスムーズに行われた。大嶺捕虜収容所は現役の陸軍士官が所長、副官は下士官が務めた。山口市の西部第4部隊から月替わりで2分隊が派遣され、収容所内の警備を担当した。収容所から仕事場である坑口までは、軍属として傷病等で退役した退役軍人が引率した。石炭の採炭目標は日本人、朝鮮人坑夫の約8割とされていて、坑内では熟練した日本人の坑夫が石炭の切り崩しなどを行い、捕虜たちは切り崩された石炭を掻き出して炭車に積み込む作業、あとは坑木の搬入など坑内の補助作業を行った。捕虜たちの主食は約600グラムと兵隊や炭鉱労働者と同様の基準であった。捕虜収容所は食事は提供せず、食材を提供して捕虜たちが調理していた。当初は捕虜の炊事責任者が立てた献立表通りの食材が用意できたが、戦況の悪化につれて物資不足が深刻となり、思うように食材が集まらないようになった。しかしイギリス兵捕虜は特に不平を漏らすことはなく、礼儀正しく問題は起きなかったという。しかしアメリカ兵がやって来ると、中には質の悪い捕虜もいて、戦況の悪化につれて捕虜の扱い方が荒くなってきたこともあって、アメリカ兵捕虜との間ではトラブルが発生するようになった。この捕虜収容所内でのアメリカ兵捕虜のトラブルは、戦後、収容所関係者が戦犯に問われることにつながった。なお、大嶺捕虜収容所では病気などで31名の捕虜が亡くなったという。
1942年（昭和17年）3月、戦時体制の強化を目的とした企業整備の一環として、沖ノ山炭鉱、宇部窒素、宇部セメント、宇部鉄工所の4社が統合して宇部興産が設立された。戦時体制の中、石炭の鉱区の統合も進められており、新生宇部興産には東見初、本山などといった宇部炭田内の炭鉱の合併話が進められていた。宇部炭田内の炭鉱が宇部興産に合併される話が進められる中で、宇部興産の俵田明社長は東見初、本山といった炭鉱を合併するのならば、大嶺炭田最大の炭鉱である山陽無煙炭鉱もぜひ合併したいと当局に要請した。俵田の要請を受け、山口県出身で当時国務大臣を務めていた岸信介が奔走したと伝えられており、結局1944年（昭和19年）5月、山陽無煙炭鉱は日産コンツェルン傘下から宇部興産株式会社に統合されることになった。
戦況が悪化する中で労働力不足と資材の供給が制限されたため、1945年（昭和20年）の山陽無煙炭鉱の生産量は約10万トン、大嶺炭田全体でも17万トンにまで落ち込んだ。終戦後、朝鮮人労働者の帰国、連合軍捕虜の引き揚げに加え、日本人炭鉱労働者たちの一部も炭鉱に見切りをつけて離職していった。そして炭鉱に残った労働者たちも、戦時中に荒れてしまった炭鉱を前に就労意欲が低下していた。1945年（昭和20年）後半、大嶺炭田はまさにどん底状態であった。石炭生産の回復が戦後復興の鍵となることを認識した政府は、戦後間もなくから石炭増産政策を打ち出していく。しかし無煙炭の生産回復は思うように進まなかった。理由は無煙炭最大の需要先である練炭生産の落ち込みが続いていたことにあった。戦前期、昭和に入って練炭が急速に普及していく中で生産量も増大し、1940年（昭和15年）には戦前の最高値である186万トンを記録した。しかし翌1941年（昭和16年）からは戦時体制の強化の一環として練炭工場の整理、統合が進められ、戦況の悪化の中で原料である無煙炭がなかなか手に入らなくなり、しかも空襲で工場が破壊されるなどの影響を受け、1945年（昭和20年）には24万トンにまで落ち込んだ。戦後も大嶺炭田の無煙炭は主として練炭の原料用に消費され、産出量の9割近くが練炭工業向けに出荷されていた。戦後しばらくの間、練炭製造業は不振が続き、無煙炭は供給過剰の状態が続いた。無煙炭の供給過剰状態に追い打ちをかけたのが、1949年（昭和24年）6月の無煙炭の統制除外であった。戦後の石炭増産政策は有煙炭がメインであり、無煙炭は不利な立場に立たされることが多かったが、統制除外も有煙炭に先立って断行された。統制除外によってこれまでの保護されていた環境からの自立を迫られることになった無煙炭業界は、無煙炭が売れ行き不振であったことも重なって、人員整理、賃下げなどの経営再建策の実施に迫られた。特に中小炭鉱は影響が大きく、大嶺炭田でも賃下げの他に大明炭鉱、美豊炭鉱、榎山炭鉱、滝口炭鉱、美福炭鉱、萩嶺炭鉱では人員整理が行われた。人員整理や賃下げは炭鉱労働者の生活を直撃するものであり、大明炭鉱や榎山炭鉱などでは労働争議が勃発した。しかし1951年（昭和26年）にはホンゲイ炭の輸入が再開され、また国内産の無煙炭の品位向上もあって、良質かつ低価格の練炭が市場に流通するようになった。戦後、特に朝鮮戦争後は人々の生活水準が向上してきていた。そのような中で良質安価な練炭は家庭燃料として歓迎され、需要も拡大し、練炭生産は低迷期を脱して増大していく。その結果、無煙炭業界は1951年（昭和26年）以降、有煙炭が不況に陥った時も好調を維持し、大嶺炭田の無煙炭生産量も拡大していくことになった。
1945年（昭和20年）8月16日、終戦の翌日から連合軍の飛行機がやって来て、捕虜収容所に収容されていた捕虜たちのために、衣類や食料を詰めたドラム缶を投下し始めた。投下されたドラム缶の一つが白岩社宅の屋根を突き破り、死傷者が出る騒ぎも起きた。また戦後まもなくの物資不足の中であり、日本人も投下された物資に群がるようになったため、これまで捕虜のことを監視していた警備兵が、今度は日本人を監視するようになったという。終戦後、捕虜の身から自由な立場となったため、米英兵らは投下された軍服に着替えて麦川の街中あたりまで出歩くようになった。自由に外出するようになった後、特に問題を起こすことはなかったというが、周囲の人々は貴重品を山に埋めたり娘を隠したりするなど、大騒ぎとなった。山口県の当局も元捕虜の米英兵に対する待遇に気を遣った。毎日牛一頭を供給したのである。米英兵たちは毎日牛一頭は消費しきれず、日本人の関係者にも牛肉が回って来たという。結局、9月20日に大嶺駅から臨時列車に乗って米英兵たちは帰国していった。帰国に先立って山陽無煙炭鉱側から、労務管理の不備や行き過ぎもあったと思うが、戦時中のことでもあるので水に流してくれと要請し、米英兵たちは要請を受け入れ、帰国を前に仲直りを果たした形となった。ところが、1946年（昭和21年）夏頃から戦犯の告発が開始された。軍人であった捕虜収容所の歴代所長4名、副官、収容所から炭鉱までの送迎を担当していた軍属2名、そして坑内で捕虜たちを指揮監督していた山陽無煙炭鉱の職員8名が起訴された。取り調べの過程で死亡した31名の捕虜についての診断書の提出を厳しく要求されたが、終戦時、焼却処分にしたのではないかと答え、結局あきらめたという。判決は初代所長の由利敬と2代めの所長であった福原勲が、大嶺捕虜収容所から転任した大牟田の捕虜収容所での捕虜に対する処遇の責任を問われ、BC級戦犯裁判で絞首刑の判決を受け、巣鴨プリズンで処刑された。なお、由利は巣鴨で最初に処刑された人物であった。その他の戦犯容疑者も全て有罪とされ、それぞれ懲役8年から25年の刑を言い渡され、巣鴨プリズンに収監された。結局戦犯者は満期まで収監されることはなく、7年ほどで釈放された。
山陽無煙炭鉱では、明治の海軍炭鉱時代に建設された選炭工場を設備を増強しながら使い続けており、5階建ての選炭工場は山陽無煙炭鉱の名物の一つとなっていた。1947年（昭和22年）9月、新たな選炭工場が建設されたことによって海軍炭鉱時代からの選炭工場は廃止となり、やがて解体された。1949年（昭和24年）4月、中堅鉱員を養成するため、戦前の技能者養成所を引き継ぐ形で補導生教育が開始された。中学校卒業後、山陽無煙炭鉱に入社した鉱員を補導生として、満18歳までの間に炭鉱で働いていくために必要な学科の教育、そして坑内作業の実習が行われた。練炭需要の拡大に伴い、1953年（昭和28年）以降、山陽無煙炭鉱では深部開発のために設備の増強と、機械化による合理化を本格化させる。深部からの採炭を行うために新たな斜坑の開削、最新鋭の水選選炭機の導入、坑内で採掘された石炭を運搬する設備の増強と合理化、坑内の換気のために新たに扇風機を設けるなど、矢継ぎ早に設備を増強し、石炭の増産体制を整えていった。その結果、1950年（昭和25年）には約28万トンの生産量となって終戦前後の混乱期以前の水準まで回復し、1955年（昭和30年）度には年産44万トンと戦前の記録を塗り替えた。そして1956年（昭和31年）からは月産7万トン計画がスタートすることになる。
大嶺炭田は幸いなことに戦災を受けることはなかったものの、終戦後、朝鮮人労働者たちの引き揚げ、連合軍捕虜の帰国、勤労報国隊の帰郷に加え、炭鉱の将来に見切りをつけた人たちの離職が相次ぎ、社宅は文字通り閑散としてしまった。そこで炭鉱の再建はまず人集めからと、山陽無煙炭鉱の労務担当者は全国を巡って求人に奔走した。1946年（昭和21年）に入ると、国の炭鉱振興政策に伴い、戦災を受けた人々や引揚者が大挙して求職するようになった。以後、他の産業の好況に対して炭鉱の斜陽化が明らかになり、若年層を中心とした離職者が増加するようになった1962年（昭和37年）頃までは、1953年（昭和28年）から1954年（昭和29年）頃にかけて山口県内に求人をかけたことがある以外は、求職者が多数で選考が大変な状況が続いた。活気が戻って来た山陽無煙炭鉱では、白岩と豊浦の社宅の増設が急ピッチで進められた。特に豊浦社宅は約80万平方メートルの土地に約5600人が暮らすようになるまで発展した。そして1951年（昭和26年）以降の練炭需要の回復に伴い、産炭量が増加して給与も上昇していき、鉱員たちの生活にも余裕が生まれるようになった。社宅の建設に伴って福利厚生施設も充実していった。まず戦前に設けられた豊浦病院、美祢病院は診療科の拡大と設備の充実が進められた。豊浦坑口近くには仕事を終えた鉱員が入浴できるように浴場が設けられ、また豊浦地区に3つ、白岩地区に1つ、鉱員と家族用の浴場が設けられていずれも無料で入浴できた。1950年（昭和25年）には1000人収容の豊浦会館と白岩集会場が建設され、映画、演劇、当時の一流歌手などを招いての歌謡ショーなどが催された。映画は山陽無煙炭鉱の従業員とその家族ばかりではなく、地域の人たちにも安い価格で提供され、かなり遠方からも観客を集めていたという。スポーツ関連施設も豊浦グラウンド、白岩グラウンド、テニスコート、バレーコート、卓球場、武道館、プールなどが建設された。中でもプールは山口県下の他の地区に先駆けて建設され、住民たちによる共同清掃作業が行われていた。社宅に住む人々に生活必需品を販売する配給所は豊浦に2店舗、白岩に1店舗設けられ、その他、保育園、独身寮なども整備された。海から離れた場所にある山陽無煙炭鉱では、戦後、夏に海へ家族連れで行くイベントが恒例となった。戦後まもなくの時期はトラックを仕立てて海への一日旅行を行ったという。後にはバスを30台から50台に分乗して海へ向かうようになった。この海への一日旅行は特に子どもたちにとっては大きな楽しみであった。また榎山炭鉱では社員と家族で春は花見と温泉、夏は海水浴に行くことが恒例であった。5月の運動会、9月の素人演芸大会も大きなイベントであった。素人演芸大会は1928年（昭和3年）頃に始まったとされ、戦前は正月とお盆に行われ、多くの参加者を集めて盛況であったが、戦時体制が強化される中、1941年（昭和16年）頃に中断する。戦後まもなく素人演芸大会は復活し、組合が主催して出演者は約100名、見物客は800から1000人に達したと伝えられている。炭鉱労働者たちは全国各地から山陽無煙炭鉱にやってきていたため、それぞれの郷土の出し物が演じられたり、出演者それぞれの芸が披露されたりして一日中賑わった。また運動会では様々な種目の他に町内対抗の仮装大会、そして華やかかつ嗜好を凝らした応援合戦が名物であったという。生活に余裕が生まれてくるにつれて、文化活動やスポーツが活発になっていく。前述のように山陽無煙炭鉱では1943年（昭和18年）、白岩で男性のみの楽団である南風が結成されていた。戦後、南風は個人持ちであった弦楽器はに加えて会社から管楽器の援助を受け、楽団らしい体制が整えられた。南風は社内のみならず周辺の中小炭鉱でのイベントでも活躍し、1955年（昭和30年）頃まで活動したという。また1948年（昭和23年）春には、男女のメンバーからなる山陽楽団という楽劇団が結成された。山陽楽団はかつて海軍の軍楽隊に所属していた人物もメンバーに加入しており、かなり本格的な演奏ができた。山陽無煙炭鉱としては当時、食糧難が続いていたため、周辺の農村に山陽楽団を派遣して演奏活動を行い、食料融通に役立てようとのもくろみがあった。山陽楽団は1952年（昭和27年）頃まで、近隣の農村で春と秋に流行歌や寸劇をプログラムとした演奏活動を行った。娯楽がまだ少なかった時代、演奏活動は歓迎され、常に多数の観客を集めたという。戦後、山陽無煙炭鉱では音楽関連の他に俳句同好会などが活動を始めた。またスポーツ活動では戦後まもなく陸上競技部が結成され、その後水泳部、軟式庭球部、軟式野球部、ラグビー部などが創設され、対外試合などで活躍するようになった。山間部の美祢ではもともと釣りが盛んであり、戦後の山陽無煙炭鉱でも釣りの同好会が釣り大会の開催やバスを仕立てて海釣りを行うなど盛んに活動した。前述のように北陸方面からの季節労働者たちが、山が深くて雪が多い環境を生かしてスキーを楽しむ会を結成した。そして社宅で暮らす子どもたちの健全育成を目的として、1949年（昭和24年）6月にボーイスカウトが結成されたが、一時期活動が中断してしまった。しかし社宅の青少年たちの不良化防止が大きな課題となってきたため、1954年（昭和29年）11月に再発足した。また山陽無煙炭鉱では主婦たちによる主婦会、子供会の活動もまた活発であった。主婦会では社宅の子どもたちの非行防止運動、良質な品物を安い価格で購入する生活を守る運動、そしてバレーボールを中心としたスポーツを通じて健康増進、会員同士の親睦を図るなどの活動を行い、大きな成果を上げた。子供会は山陽無煙炭鉱関連で約60結成され、山口県下有数の規模となり、こどもの日やクリスマスなどにはイベントを開催した。山陽無煙炭鉱は、同じ山口県内の宇部炭田の炭鉱よりもスポーツや文化活動などが活発であった。これはまず会社が健全な文化、スポーツ活動を支援、奨励した点が挙げられる。良質な労働力確保のため、福利厚生施設の充実とともに各種慰安事業、そして文化サークルやスポーツ活動に支援を行ったのである。特に盛んなスポーツ活動はスポーツを趣味とする若い労働者が山陽無煙炭鉱に就職するきっかけにもなり、会社の事業発展にプラスとなった。また市街地に隣接していた宇部炭田の炭鉱では、近隣で各種の娯楽が充足できたのに対し、山深く、しかも大勢の従業員や家族を抱えることになった山陽無煙炭鉱では、スポーツや文化活動の充実が大きな役割を果たすことになった。そして前述のように映画上映を地域開放したり、山陽楽団が近隣の農村で演奏活動を行って好評を博するなど、山陽無煙炭鉱自体が地域の文化センターのような役割を果たしていた。