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(chē)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(zhuān)用鐵路及煤炭快速裝車(chē)系統(tǒng)建設(shè)情況，從對(duì)煤炭裝車(chē)站施工的影響和對(duì)鐵路運(yùn)輸正常運(yùn)營(yíng)的干擾2個(gè)方面，分別分析現(xiàn)有煤炭快速裝車(chē)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案存在的主要問(wèn)題，研究?jī)?yōu)化煤炭快速裝車(chē)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，為其他專(zhuān)用鐵路建設(shè)煤炭快速裝車(chē)系統(tǒng)參考借鑒。

專(zhuān)用鐵路；煤炭運(yùn)輸；快速裝車(chē)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(guó)接壤，其總面積為 25.3 萬(wàn) km2，資源富集。目前，呼倫貝爾市共探明金、銀、銅、鉛、鋅各類(lèi)礦產(chǎn) 65 種，其中 21 種主要礦產(chǎn)保有儲(chǔ)量潛在價(jià)值超過(guò) 20 萬(wàn)億元以上，探明煤炭?jī)?chǔ)量超過(guò)1 000 億 t，遠(yuǎn)景資源量近 2 000 億 t，是東北 3 省煤炭?jī)?chǔ)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(yùn)專(zhuān)線 (齊齊哈爾—海拉爾—滿洲里) 與哈齊客運(yùn)專(zhuān)線 (哈爾濱—齊齊哈爾)、哈大客運(yùn)專(zhuān)線 (哈爾濱—大連)、京沈客運(yùn)專(zhuān)線 (北京—沈陽(yáng)) 貫通[2]，融入全國(guó)客運(yùn)專(zhuān)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(yáng)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(duì)既有濱洲鐵路 (哈爾濱—滿洲里) 進(jìn)行電氣化改造；已建成試運(yùn)營(yíng)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(yùn)輸能力，滿足東北經(jīng)濟(jì)區(qū)向北開(kāi)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(zhuān)用鐵路

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

（1）海拉爾東站南場(chǎng)至海拉爾東站北場(chǎng)間雙線工程。該線路等級(jí)為Ⅰ級(jí)、雙線，牽引種類(lèi)為貨運(yùn)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(zhǎng)為 1 150 m，閉塞方式為半自動(dòng)閉塞。

（2）海拉爾東站北場(chǎng)至謝爾塔拉站，以及海拉爾東站北場(chǎng)至陳旗站間單線工程，海拉爾東站北場(chǎng)、海拉爾東站南場(chǎng)、陳旗站、謝爾塔拉站新建及其站后配套工程、快速裝車(chē)系統(tǒng)工程，大唐露天礦裝車(chē)場(chǎng)、東能化工裝車(chē)場(chǎng)專(zhuān)用線新建及其站后配套工程。該線路等級(jí)為Ⅱ級(jí)、單線，牽引種類(lèi)為貨運(yùn)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(zhǎng) 1 150 m，閉塞方式為半自動(dòng)閉塞。

1.3 煤炭快速裝車(chē)系統(tǒng)建設(shè)

煤炭快速裝車(chē)系統(tǒng)自動(dòng)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(zhuān)用鐵路新建工程煤炭快速裝車(chē)系統(tǒng)的建設(shè)規(guī)模為 10.0 Mt/a，快速定量裝車(chē)能力為 5 400 t/h。其主要特點(diǎn)：一是節(jié)能環(huán)保，煤炭由煤礦通過(guò)皮帶走廊運(yùn)送，煤炭裝車(chē)過(guò)程處于全封閉狀態(tài)下，有效控制粉塵外溢[4]；二是裝車(chē)作業(yè)效率高，使用鏟車(chē)裝車(chē)時(shí)每列車(chē)需要耗費(fèi) 3 h，使用煤炭快速裝車(chē)系統(tǒng)裝車(chē)時(shí)每列車(chē)只需要耗費(fèi)約 1 h；三是確保運(yùn)輸安全，一方面，煤炭快速裝車(chē)系統(tǒng)采用微機(jī)自動(dòng)配置貨物，因而裝車(chē)質(zhì)量能夠準(zhǔn)確到公斤[5]，另一方面，貨物給料口設(shè)置在車(chē)輛的對(duì)稱(chēng)軸線上，因而不會(huì)產(chǎn)生超載偏載問(wèn)題，從而確保運(yùn)輸安全。

新建煤炭快速裝車(chē)系統(tǒng)，從汽車(chē)卸煤溝至鐵路快速定量裝車(chē)站，儲(chǔ)煤場(chǎng)、汽車(chē)卸煤溝、驅(qū)動(dòng)站、轉(zhuǎn)載站、鐵路快速定量裝車(chē)站和帶式輸送機(jī)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(rèn)真研究，進(jìn)行方案比對(duì)，新增項(xiàng)目如下。

（1）建筑物基礎(chǔ)埋深及地基：采用 CFG 樁進(jìn)行加固地基處理[6]，CFG 樁 2 042 根，總計(jì)樁長(zhǎng)為32 672 m，該工程合計(jì)投資 628.78 萬(wàn)元。

（2）受煤坑：汽車(chē)卸煤臺(tái)位由原初步設(shè)計(jì)的 10臺(tái)改為14臺(tái)，增加投資為 37 萬(wàn)元。

（3）101，102，103 帶式輸送機(jī)：共需增加投資675 萬(wàn)元。

（4）刮板輸送機(jī)：投資增加 300 萬(wàn)元。

（5）通風(fēng)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(wàn)元。另外，脈沖袋式除塵器投資概算為 54 萬(wàn)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(wàn)元。

（7）抑塵劑泵房：抑塵必須統(tǒng)一處理，土建投資32 萬(wàn)元。抑塵劑噴灑系統(tǒng)設(shè)備投資概算為 45萬(wàn)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(wàn)元。

（9）防凍液噴淋系統(tǒng)設(shè)備：投資概算為 45 萬(wàn)元。

2 現(xiàn)有煤炭快速裝車(chē)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案分析

海拉爾東站北場(chǎng)煤炭快速裝車(chē)站膠帶輸送機(jī)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(jì)方案存在以下問(wèn)題。

2.1 對(duì)煤炭裝車(chē)站施工的影響

為了確保列車(chē)運(yùn)行安全，必須做到“行車(chē)不施工、施工不行車(chē)”，煤炭裝車(chē)站跨線及鄰近鐵道線路部分施工必須提前 1 個(gè)月向鐵路局調(diào)度所施工辦公室申報(bào)，經(jīng)過(guò)施工辦公室批準(zhǔn)后方可施工，日期、時(shí)間必須按照批準(zhǔn)的執(zhí)行。由于每個(gè)月只有 1 次審批，該次施工只批準(zhǔn)在 10 日、11 日、12 日 3 天，時(shí)間為 07 ∶ 30—15 ∶ 30，其他時(shí)間運(yùn)營(yíng)線路需要開(kāi)行列車(chē)，不能施工。無(wú)法全天候施工給煤炭裝車(chē)站施工帶來(lái)很大影響，一方面施工進(jìn)度無(wú)法保證，另一方面施工難度加大[7]。

2.2 對(duì)鐵路運(yùn)輸正常運(yùn)營(yíng)的干擾

（1）對(duì)通往寶日希勒煤礦、陳旗、謝爾塔拉工業(yè)園方向列車(chē)的干擾。由于煤炭快速裝車(chē)站膠帶輸送機(jī)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(jī)上有煤塊掉落，將成為高空墜物，海拉爾東站北場(chǎng)煤炭裝車(chē)站示意圖如圖 1 所示。

（2）對(duì)開(kāi)行旅客列車(chē)的影響?，F(xiàn)在呼倫貝爾工業(yè)園區(qū)專(zhuān)用鐵路及海拉爾東站北場(chǎng)只開(kāi)行貨物列車(chē)，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，如果陳旗方向、寶日希勒方向需要開(kāi)行旅客列車(chē)，則海拉爾東站北場(chǎng)必須重新修建旅客列車(chē)專(zhuān)用線，或者拆除橫跨在正線上方的煤炭快速裝車(chē)站膠帶輸送機(jī)，避免上方掉落的物體撞擊到運(yùn)行的旅客列車(chē)，消除安全隱患。

3 煤炭快速裝車(chē)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案優(yōu)化研究

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

（1）將儲(chǔ)煤倉(cāng)裝車(chē)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(chǎng)煤炭裝車(chē)站優(yōu)化示意圖如圖 2 所示。避免煤炭快速裝車(chē)站膠帶輸送機(jī)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(chǎng)建設(shè)前是草原，沒(méi)有任何建筑，變更裝車(chē)站儲(chǔ)煤倉(cāng)位置布置，用地面積沒(méi)有發(fā)生變化，建設(shè)投資沒(méi)有產(chǎn)生變化。

（2）按照煤炭裝車(chē)站與到發(fā)線的平面布置關(guān)系，煤炭裝車(chē)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(chē)站站型示意圖如圖 3 所示，縱列式煤炭裝車(chē)站站型示意圖如圖 4 所示，環(huán)線式煤炭裝車(chē)站站型示意圖如圖 5 所示[8]。

圖 1 海拉爾東站北場(chǎng)煤炭裝車(chē)站示意圖

圖 2 海拉爾東站北場(chǎng)煤炭裝車(chē)站優(yōu)化示意圖

圖 3 橫列式煤炭裝車(chē)站站型示意圖

圖 4 縱列式煤炭裝車(chē)站站型示意圖

圖 5 環(huán)線式煤炭裝車(chē)站站型示意圖

4 結(jié)束語(yǔ)

呼倫貝爾草原煤炭?jī)?chǔ)量豐富，已經(jīng)開(kāi)采礦區(qū)主要包括大雁、扎賚諾爾、寶日希勒、伊敏 4 個(gè)礦區(qū)，規(guī)劃開(kāi)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(yùn)銷(xiāo)涉及鐵路裝車(chē)站與煤礦之間的短途運(yùn)輸銜接問(wèn)題，呼倫貝爾工業(yè)園區(qū)專(zhuān)用鐵路煤炭快速裝車(chē)系統(tǒng)優(yōu)化方案對(duì)于其他類(lèi)似區(qū)域的新建煤炭專(zhuān)用鐵路具有借鑒意義?？焖倜禾垦b車(chē)系統(tǒng)的投入使用，有助于提升鐵路的整體經(jīng)濟(jì)效益，尤其在當(dāng)前鐵路貨運(yùn)市場(chǎng)持續(xù)低迷的狀態(tài)下，海拉爾東站北場(chǎng)煤炭快速裝車(chē)項(xiàng)目對(duì)于鐵路增運(yùn)增收具有積極作用。

[1]劉學(xué)忠，李畔玲.快速定量裝車(chē)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.

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責(zé)任編輯：馮姍姍

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2015-09-15

2015-10-09

鐵道部哈爾濱鐵路局建設(shè)項(xiàng)目(2010110)