良汉代翻车，做出“塔式起重机”：以水力驱动齿轮组，通过配重省力，能吊起三千斤矿石。更在井口装制动棘轮，防止坠落。
矿业大兴带来新需求：粉碎矿石全靠石臼，效率低下。叶明观察水碓原理，设计出“轮式碎矿机”：水力带动凸轮，使铁锤连续锤击，日碎矿五千斤。
但工匠抱怨铁锤磨损太快。叶明想起磷矿的耐磨性，试验将磷矿渣掺入铁水，铸出的锤头果然坚硬数倍。此法推广后，工具寿命大幅延长。
这日试验时，其其格突然发现异常：某批磷铁工具放置一夜后，表面竟生出蓝白色晶体！“可是又中毒了？”
叶明刮下晶体化验，发现竟是磷酸锌——“此乃防锈妙品！”于是研发出“磷化防锈术”，将铁器浸入磷矿溶液，形成保护膜，彻底解决工具锈蚀问题。
科技突破带来产业变革。安阳陆续建起磷肥厂、水泥厂、防锈工坊，流民争相来投。叶明趁机推行“技工学堂”，教授机械原理与化学知识。
然而秋汛时，新问题显现：矿洞排水跟不上雨量。虽有水车日夜不停，但仍有多处巷道被淹。
“须增大排水量。”叶明勘察地形后，提出大胆设想：“开凿泄洪隧洞，直通清水河！”
测量员面有难色：“山体岩层复杂，易偏斜”
“那就发明不失准的测量法！”叶明用玻璃管造出“水准仪”，以水银柱确保水平；又改进罗盘，加装照门准星提升精度。最妙的是“三点定位法”：在山顶立标杆，通过角度计算精确距离。
隧洞开工后，叶明又设计“凿岩钎”：中空铁管可注入冷水，降低钻头温度，效率提高三倍。遇坚硬岩层时，采用“热胀冷缩法”：先火烧岩壁，再泼冷水，岩石自裂。