鐵路煤炭快速裝車系統(tǒng)平面位置布局研究

陳志濤

（哈爾濱鐵路局 濱洲鐵路電氣化改造工程建設(shè)指揮部，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021000）

鐵路煤炭快速裝車系統(tǒng)平面位置布局研究

陳志濤

（哈爾濱鐵路局 濱洲鐵路電氣化改造工程建設(shè)指揮部，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021000）

闡述呼倫貝爾地區(qū)鐵路概況、呼倫貝爾工業(yè)園區(qū)專用鐵路及煤炭快速裝車系統(tǒng)建設(shè)情況，從對煤炭裝車站施工的影響和對鐵路運輸正常運營的干擾2個方面，分別分析現(xiàn)有煤炭快速裝車系統(tǒng)設(shè)計方案存在的主要問題，研究優(yōu)化煤炭快速裝車系統(tǒng)設(shè)計方案，為其他專用鐵路建設(shè)煤炭快速裝車系統(tǒng)參考借鑒。

專用鐵路；煤炭運輸；快速裝車系統(tǒng)；布局

1 概述

1.1 呼倫貝爾地區(qū)鐵路概況

呼倫貝爾市位于內(nèi)蒙古自治區(qū)，東鄰黑龍江省，西與俄羅斯和蒙古國接壤，其總面積為 25.3 萬 km2，資源富集。目前，呼倫貝爾市共探明金、銀、銅、鉛、鋅各類礦產(chǎn) 65 種，其中 21 種主要礦產(chǎn)保有儲量潛在價值超過 20 萬億元以上，探明煤炭儲量超過1 000 億 t，遠景資源量近 2 000 億 t，是東北 3 省煤炭儲量總和的 6 倍[1]。

呼倫貝爾地區(qū)鐵路在既有路網(wǎng)框架基礎(chǔ)上規(guī)劃新建齊海滿客運專線 (齊齊哈爾—海拉爾—滿洲里) 與哈齊客運專線 (哈爾濱—齊齊哈爾)、哈大客運專線 (哈爾濱—大連)、京沈客運專線 (北京—沈陽) 貫通[2]，融入全國客運專線網(wǎng)絡(luò)；規(guī)劃新建中蒙跨境鐵路 (阿日哈沙特—哈比日嘎)、滿洲里—新巴爾虎右旗—新巴爾虎左旗—阿爾山鐵路與沈陽鐵路局白阿線 (白城—阿爾山) 貫通[3]、海拉黑口岸鐵路 (海拉爾—拉布大林—黑山頭)，并且對既有濱洲鐵路 (哈爾濱—滿洲里) 進行電氣化改造；已建成試運營古蓮—洛古河鐵路、阿榮旗—扎蘭屯鐵路，以提升區(qū)域鐵路出區(qū)通道和口岸鐵路的運輸能力，滿足東北經(jīng)濟區(qū)向北開放，以及交通樞紐和物流中心發(fā)展的需要。

1.2 呼倫貝爾工業(yè)園區(qū)專用鐵路

預(yù)測呼倫貝爾工業(yè)園區(qū)專用鐵路年運量如下：煤炭近期 (2015 年) 為 3 860 萬 t，遠期 (2025 年) 為 5 480萬 t；金屬精粉等產(chǎn)品近期為 75 萬 t，遠期為 110萬 t；化工產(chǎn)品近期為 190 萬 t，遠期為 330 萬 t。寶日希勒礦區(qū)集配站設(shè)在既有神化集團寶日希勒礦區(qū)鐵路專用線上，專用線總計 13.6 km。專用鐵路投資控制在151 618 萬元。

（1）海拉爾東站南場至海拉爾東站北場間雙線工程。該線路等級為Ⅰ級、雙線，牽引種類為貨運內(nèi)燃 HXN5，牽引質(zhì)量為上行 6 000 t、下行 3 000 t，限制坡度上、下行均為 6.0‰，最小曲線半徑為 500 m，到發(fā)線有效長為 1 150 m，閉塞方式為半自動閉塞。

（2）海拉爾東站北場至謝爾塔拉站，以及海拉爾東站北場至陳旗站間單線工程，海拉爾東站北場、海拉爾東站南場、陳旗站、謝爾塔拉站新建及其站后配套工程、快速裝車系統(tǒng)工程，大唐露天礦裝車場、東能化工裝車場專用線新建及其站后配套工程。該線路等級為Ⅱ級、單線，牽引種類為貨運內(nèi)燃 HXN5，牽引質(zhì)量為上行 6 000 t、下行 3 000 t，限制坡度上行為 6.0‰、下行為 12.0‰，最小曲線半徑為 500 m，到發(fā)線有效長 1 150 m，閉塞方式為半自動閉塞。

1.3 煤炭快速裝車系統(tǒng)建設(shè)

煤炭快速裝車系統(tǒng)自動化程度高，內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾鐵路物流有限公司專用鐵路新建工程煤炭快速裝車系統(tǒng)的建設(shè)規(guī)模為 10.0 Mt/a，快速定量裝車能力為 5 400 t/h。其主要特點：一是節(jié)能環(huán)保，煤炭由煤礦通過皮帶走廊運送，煤炭裝車過程處于全封閉狀態(tài)下，有效控制粉塵外溢[4]；二是裝車作業(yè)效率高，使用鏟車裝車時每列車需要耗費 3 h，使用煤炭快速裝車系統(tǒng)裝車時每列車只需要耗費約 1 h；三是確保運輸安全，一方面，煤炭快速裝車系統(tǒng)采用微機自動配置貨物，因而裝車質(zhì)量能夠準確到公斤[5]，另一方面，貨物給料口設(shè)置在車輛的對稱軸線上，因而不會產(chǎn)生超載偏載問題，從而確保運輸安全。

新建煤炭快速裝車系統(tǒng)，從汽車卸煤溝至鐵路快速定量裝車站，儲煤場、汽車卸煤溝、驅(qū)動站、轉(zhuǎn)載站、鐵路快速定量裝車站和帶式輸送機走廊及暗道等工程及其輔助公用設(shè)施等位置布局需要認真研究，進行方案比對，新增項目如下。

（1）建筑物基礎(chǔ)埋深及地基：采用 CFG 樁進行加固地基處理[6]，CFG 樁 2 042 根，總計樁長為32 672 m，該工程合計投資 628.78 萬元。

（2）受煤坑：汽車卸煤臺位由原初步設(shè)計的 10臺改為14臺，增加投資為 37 萬元。

（3）101，102，103 帶式輸送機：共需增加投資675 萬元。

（4）刮板輸送機：投資增加 300 萬元。

（5）通風除塵間：地下部分建筑面積為 260 m2，建筑體積為 1 404 m3；投資概算為 158.6 萬元。另外，脈沖袋式除塵器投資概算為 54 萬元。

（6）設(shè)備吊裝間：建筑面積為 260 m2，建筑體積為 1 404 m3；投資概算為 158.6 萬元。

（7）抑塵劑泵房：抑塵必須統(tǒng)一處理，土建投資32 萬元。抑塵劑噴灑系統(tǒng)設(shè)備投資概算為 45萬元。

（8）防凍液泵房：建筑面積為 69 m2，建筑體積為 366 m3，投資概算為 16.5 萬元。

（9）防凍液噴淋系統(tǒng)設(shè)備：投資概算為 45 萬元。

2 現(xiàn)有煤炭快速裝車系統(tǒng)設(shè)計方案分析

海拉爾東站北場煤炭快速裝車站膠帶輸送機橫跨通往寶日希勒、陳旗、謝爾塔拉工業(yè)園方向的 3 條鐵路正線，該設(shè)計方案存在以下問題。

2.1 對煤炭裝車站施工的影響

為了確保列車運行安全，必須做到“行車不施工、施工不行車”，煤炭裝車站跨線及鄰近鐵道線路部分施工必須提前 1 個月向鐵路局調(diào)度所施工辦公室申報，經(jīng)過施工辦公室批準后方可施工，日期、時間必須按照批準的執(zhí)行。由于每個月只有 1 次審批，該次施工只批準在 10 日、11 日、12 日 3 天，時間為 07 ∶ 30—15 ∶ 30，其他時間運營線路需要開行列車，不能施工。無法全天候施工給煤炭裝車站施工帶來很大影響，一方面施工進度無法保證，另一方面施工難度加大[7]。

2.2 對鐵路運輸正常運營的干擾

（1）對通往寶日希勒煤礦、陳旗、謝爾塔拉工業(yè)園方向列車的干擾。由于煤炭快速裝車站膠帶輸送機橫跨通往寶日希勒、陳旗、謝爾塔拉工業(yè)園方向的 3 條鐵路正線，如果輸送機上有煤塊掉落，將成為高空墜物，海拉爾東站北場煤炭裝車站示意圖如圖 1 所示。

（2）對開行旅客列車的影響。現(xiàn)在呼倫貝爾工業(yè)園區(qū)專用鐵路及海拉爾東站北場只開行貨物列車，隨著我國國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，如果陳旗方向、寶日希勒方向需要開行旅客列車，則海拉爾東站北場必須重新修建旅客列車專用線，或者拆除橫跨在正線上方的煤炭快速裝車站膠帶輸送機，避免上方掉落的物體撞擊到運行的旅客列車，消除安全隱患。

3 煤炭快速裝車系統(tǒng)設(shè)計方案優(yōu)化研究

作為煤炭運輸?shù)脑搭^，煤炭快速裝車系統(tǒng)的裝車工藝是否合理、各股道能力是否匹配直接影響車站的使用功能和作業(yè)效率，應(yīng)合理布局汽車衡、變配電室、水泵房、聯(lián)合辦公樓 (休息室、辦公室、小型車庫)、工程機械庫、維修車間、污水處理等公用設(shè)施，場區(qū)內(nèi)配套的消防、采暖、給排水設(shè)施，以及場區(qū)內(nèi)道路、系統(tǒng)配電和控制等設(shè)備的位置。

（1）將儲煤倉裝車站設(shè)施由現(xiàn)在謝爾塔拉方向變更至陳旗方向，海拉爾東站北場煤炭裝車站優(yōu)化示意圖如圖 2 所示。避免煤炭快速裝車站膠帶輸送機跨越通往寶日希勒、陳旗、謝爾塔拉工業(yè)園方向的 3 條鐵路正線。海拉爾東站北場建設(shè)前是草原，沒有任何建筑，變更裝車站儲煤倉位置布置，用地面積沒有發(fā)生變化，建設(shè)投資沒有產(chǎn)生變化。

（2）按照煤炭裝車站與到發(fā)線的平面布置關(guān)系，煤炭裝車站站型可以分別按照橫列式、縱列式或環(huán)線式布置。橫列式煤炭裝車站站型示意圖如圖 3 所示，縱列式煤炭裝車站站型示意圖如圖 4 所示，環(huán)線式煤炭裝車站站型示意圖如圖 5 所示[8]。

圖 1 海拉爾東站北場煤炭裝車站示意圖

圖 2 海拉爾東站北場煤炭裝車站優(yōu)化示意圖

圖 3 橫列式煤炭裝車站站型示意圖

圖 4 縱列式煤炭裝車站站型示意圖

圖 5 環(huán)線式煤炭裝車站站型示意圖

4 結(jié)束語

呼倫貝爾草原煤炭儲量豐富，已經(jīng)開采礦區(qū)主要包括大雁、扎賚諾爾、寶日希勒、伊敏 4 個礦區(qū)，規(guī)劃開采礦區(qū)包括額爾古納市的巴彥哈拉、得耳布、新巴爾虎右旗的西胡里圖和新巴爾虎左旗等眾多礦區(qū)。煤炭運銷涉及鐵路裝車站與煤礦之間的短途運輸銜接問題，呼倫貝爾工業(yè)園區(qū)專用鐵路煤炭快速裝車系統(tǒng)優(yōu)化方案對于其他類似區(qū)域的新建煤炭專用鐵路具有借鑒意義。快速煤炭裝車系統(tǒng)的投入使用，有助于提升鐵路的整體經(jīng)濟效益，尤其在當前鐵路貨運市場持續(xù)低迷的狀態(tài)下，海拉爾東站北場煤炭快速裝車項目對于鐵路增運增收具有積極作用。

[1]劉學忠，李畔玲.快速定量裝車系統(tǒng)在煤炭行業(yè)的應(yīng)用[J].煤炭加工與綜合利用，2011(1)：6-8.

[2]奚文媛.煤炭裝車站股道作業(yè)時分及能力的探討[J].鐵道標準設(shè)計，2009(11)：11-13.

[3]武中凱.關(guān)于鐵路運輸物流運作模式的研究[J].鐵道運輸與經(jīng)濟，2014，36(7)：17-21.

[4]陳志濤.呼倫貝爾工業(yè)園區(qū)新建鐵路煤炭快速裝車系統(tǒng)論證[J].哈爾濱鐵道科技，2015(1)：1-5.

[5]張新.雙定量倉快速定量裝車站設(shè)計研究[J].煤炭科學技術(shù)，2008，36(3)：77-80.

[6]陳國濤.大宗散貨鐵路裝車線布置的探討[J].高速鐵路技術(shù)，2015，3(5)：22-26.

[7]李鳳蘭.火車定量快速裝車系統(tǒng)的技術(shù)特點及其市場需求預(yù)測[J].煤礦機械，2012，33(8)：207-208.

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責任編輯：馮姍姍

1004-2024(2015)10-0023-04

：U291.5+1

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10.16669/j.cnki.issn.1004-2024.2015.10.06

2015-09-15

2015-10-09

鐵道部哈爾濱鐵路局建設(shè)項目(2010110)