铁路煤炭快速装车系统平面位置布局研究

陈志涛

（哈尔滨铁路局 滨洲铁路电气化改造工程建设指挥部，内蒙古 呼伦贝尔 021000）

铁路煤炭快速装车系统平面位置布局研究

陈志涛

（哈尔滨铁路局 滨洲铁路电气化改造工程建设指挥部，内蒙古 呼伦贝尔 021000）

阐述呼伦贝尔地区铁路概况、呼伦贝尔工业园区专用铁路及煤炭快速装车系统建设情况，从对煤炭装车站施工的影响和对铁路运输正常运营的干扰2个方面，分别分析现有煤炭快速装车系统设计方案存在的主要问题，研究优化煤炭快速装车系统设计方案，为其他专用铁路建设煤炭快速装车系统参考借鉴。

专用铁路；煤炭运输；快速装车系统；布局

1 概述

1.1 呼伦贝尔地区铁路概况

呼伦贝尔市位于内蒙古自治区，东邻黑龙江省，西与俄罗斯和蒙古国接壤，其总面积为 25.3 万 km2，资源富集。目前，呼伦贝尔市共探明金、银、铜、铅、锌各类矿产 65 种，其中 21 种主要矿产保有储量潜在价值超过 20 万亿元以上，探明煤炭储量超过1 000 亿 t，远景资源量近 2 000 亿 t，是东北 3 省煤炭储量总和的 6 倍[1]。

呼伦贝尔地区铁路在既有路网框架基础上规划新建齐海满客运专线 (齐齐哈尔—海拉尔—满洲里) 与哈齐客运专线 (哈尔滨—齐齐哈尔)、哈大客运专线 (哈尔滨—大连)、京沈客运专线 (北京—沈阳) 贯通[2]，融入全国客运专线网络；规划新建中蒙跨境铁路 (阿日哈沙特—哈比日嘎)、满洲里—新巴尔虎右旗—新巴尔虎左旗—阿尔山铁路与沈阳铁路局白阿线 (白城—阿尔山) 贯通[3]、海拉黑口岸铁路 (海拉尔—拉布大林—黑山头)，并且对既有滨洲铁路 (哈尔滨—满洲里) 进行电气化改造；已建成试运营古莲—洛古河铁路、阿荣旗—扎兰屯铁路，以提升区域铁路出区通道和口岸铁路的运输能力，满足东北经济区向北开放，以及交通枢纽和物流中心发展的需要。

1.2 呼伦贝尔工业园区专用铁路

预测呼伦贝尔工业园区专用铁路年运量如下：煤炭近期 (2015 年) 为 3 860 万 t，远期 (2025 年) 为 5 480万 t；金属精粉等产品近期为 75 万 t，远期为 110万 t；化工产品近期为 190 万 t，远期为 330 万 t。宝日希勒矿区集配站设在既有神化集团宝日希勒矿区铁路专用线上，专用线总计 13.6 km。专用铁路投资控制在151 618 万元。

（1）海拉尔东站南场至海拉尔东站北场间双线工程。该线路等级为Ⅰ级、双线，牵引种类为货运内燃 HXN5，牵引质量为上行 6 000 t、下行 3 000 t，限制坡度上、下行均为 6.0‰，最小曲线半径为 500 m，到发线有效长为 1 150 m，闭塞方式为半自动闭塞。

（2）海拉尔东站北场至谢尔塔拉站，以及海拉尔东站北场至陈旗站间单线工程，海拉尔东站北场、海拉尔东站南场、陈旗站、谢尔塔拉站新建及其站后配套工程、快速装车系统工程，大唐露天矿装车场、东能化工装车场专用线新建及其站后配套工程。该线路等级为Ⅱ级、单线，牵引种类为货运内燃 HXN5，牵引质量为上行 6 000 t、下行 3 000 t，限制坡度上行为 6.0‰、下行为 12.0‰，最小曲线半径为 500 m，到发线有效长 1 150 m，闭塞方式为半自动闭塞。

1.3 煤炭快速装车系统建设

煤炭快速装车系统自动化程度高，内蒙古自治区呼伦贝尔铁路物流有限公司专用铁路新建工程煤炭快速装车系统的建设规模为 10.0 Mt/a，快速定量装车能力为 5 400 t/h。其主要特点：一是节能环保，煤炭由煤矿通过皮带走廊运送，煤炭装车过程处于全封闭状态下，有效控制粉尘外溢[4]；二是装车作业效率高，使用铲车装车时每列车需要耗费 3 h，使用煤炭快速装车系统装车时每列车只需要耗费约 1 h；三是确保运输安全，一方面，煤炭快速装车系统采用微机自动配置货物，因而装车质量能够准确到公斤[5]，另一方面，货物给料口设置在车辆的对称轴线上，因而不会产生超载偏载问题，从而确保运输安全。

新建煤炭快速装车系统，从汽车卸煤沟至铁路快速定量装车站，储煤场、汽车卸煤沟、驱动站、转载站、铁路快速定量装车站和带式输送机走廊及暗道等工程及其辅助公用设施等位置布局需要认真研究，进行方案比对，新增项目如下。

（1）建筑物基础埋深及地基：采用 CFG 桩进行加固地基处理[6]，CFG 桩 2 042 根，总计桩长为32 672 m，该工程合计投资 628.78 万元。

（2）受煤坑：汽车卸煤台位由原初步设计的 10台改为14台，增加投资为 37 万元。

（3）101，102，103 带式输送机：共需增加投资675 万元。

（4）刮板输送机：投资增加 300 万元。

（5）通风除尘间：地下部分建筑面积为 260 m2，建筑体积为 1 404 m3；投资概算为 158.6 万元。另外，脉冲袋式除尘器投资概算为 54 万元。

（6）设备吊装间：建筑面积为 260 m2，建筑体积为 1 404 m3；投资概算为 158.6 万元。

（7）抑尘剂泵房：抑尘必须统一处理，土建投资32 万元。抑尘剂喷洒系统设备投资概算为 45万元。

（8）防冻液泵房：建筑面积为 69 m2，建筑体积为 366 m3，投资概算为 16.5 万元。

（9）防冻液喷淋系统设备：投资概算为 45 万元。

2 现有煤炭快速装车系统设计方案分析

海拉尔东站北场煤炭快速装车站胶带输送机横跨通往宝日希勒、陈旗、谢尔塔拉工业园方向的 3 条铁路正线，该设计方案存在以下问题。

2.1 对煤炭装车站施工的影响

为了确保列车运行安全，必须做到“行车不施工、施工不行车”，煤炭装车站跨线及邻近铁道线路部分施工必须提前 1 个月向铁路局调度所施工办公室申报，经过施工办公室批准后方可施工，日期、时间必须按照批准的执行。由于每个月只有 1 次审批，该次施工只批准在 10 日、11 日、12 日 3 天，时间为 07 ∶ 30—15 ∶ 30，其他时间运营线路需要开行列车，不能施工。无法全天候施工给煤炭装车站施工带来很大影响，一方面施工进度无法保证，另一方面施工难度加大[7]。

2.2 对铁路运输正常运营的干扰

（1）对通往宝日希勒煤矿、陈旗、谢尔塔拉工业园方向列车的干扰。由于煤炭快速装车站胶带输送机横跨通往宝日希勒、陈旗、谢尔塔拉工业园方向的 3 条铁路正线，如果输送机上有煤块掉落，将成为高空坠物，海拉尔东站北场煤炭装车站示意图如图 1 所示。

（2）对开行旅客列车的影响。现在呼伦贝尔工业园区专用铁路及海拉尔东站北场只开行货物列车，随着我国国民经济的不断发展，如果陈旗方向、宝日希勒方向需要开行旅客列车，则海拉尔东站北场必须重新修建旅客列车专用线，或者拆除横跨在正线上方的煤炭快速装车站胶带输送机，避免上方掉落的物体撞击到运行的旅客列车，消除安全隐患。

3 煤炭快速装车系统设计方案优化研究

作为煤炭运输的源头，煤炭快速装车系统的装车工艺是否合理、各股道能力是否匹配直接影响车站的使用功能和作业效率，应合理布局汽车衡、变配电室、水泵房、联合办公楼 (休息室、办公室、小型车库)、工程机械库、维修车间、污水处理等公用设施，场区内配套的消防、采暖、给排水设施，以及场区内道路、系统配电和控制等设备的位置。

（1）将储煤仓装车站设施由现在谢尔塔拉方向变更至陈旗方向，海拉尔东站北场煤炭装车站优化示意图如图 2 所示。避免煤炭快速装车站胶带输送机跨越通往宝日希勒、陈旗、谢尔塔拉工业园方向的 3 条铁路正线。海拉尔东站北场建设前是草原，没有任何建筑，变更装车站储煤仓位置布置，用地面积没有发生变化，建设投资没有产生变化。

（2）按照煤炭装车站与到发线的平面布置关系，煤炭装车站站型可以分别按照横列式、纵列式或环线式布置。横列式煤炭装车站站型示意图如图 3 所示，纵列式煤炭装车站站型示意图如图 4 所示，环线式煤炭装车站站型示意图如图 5 所示[8]。

图 1 海拉尔东站北场煤炭装车站示意图

图 2 海拉尔东站北场煤炭装车站优化示意图

图 3 横列式煤炭装车站站型示意图

图 4 纵列式煤炭装车站站型示意图

图 5 环线式煤炭装车站站型示意图

4 结束语

呼伦贝尔草原煤炭储量丰富，已经开采矿区主要包括大雁、扎赉诺尔、宝日希勒、伊敏 4 个矿区，规划开采矿区包括额尔古纳市的巴彦哈拉、得耳布、新巴尔虎右旗的西胡里图和新巴尔虎左旗等众多矿区。煤炭运销涉及铁路装车站与煤矿之间的短途运输衔接问题，呼伦贝尔工业园区专用铁路煤炭快速装车系统优化方案对于其他类似区域的新建煤炭专用铁路具有借鉴意义。快速煤炭装车系统的投入使用，有助于提升铁路的整体经济效益，尤其在当前铁路货运市场持续低迷的状态下，海拉尔东站北场煤炭快速装车项目对于铁路增运增收具有积极作用。

[1]刘学忠，李畔玲.快速定量装车系统在煤炭行业的应用[J].煤炭加工与综合利用，2011(1)：6-8.

[2]奚文媛.煤炭装车站股道作业时分及能力的探讨[J].铁道标准设计，2009(11)：11-13.

[3]武中凯.关于铁路运输物流运作模式的研究[J].铁道运输与经济，2014，36(7)：17-21.

[4]陈志涛.呼伦贝尔工业园区新建铁路煤炭快速装车系统论证[J].哈尔滨铁道科技，2015(1)：1-5.

[5]张新.双定量仓快速定量装车站设计研究[J].煤炭科学技术，2008，36(3)：77-80.

[6]陈国涛.大宗散货铁路装车线布置的探讨[J].高速铁路技术，2015，3(5)：22-26.

[7]李凤兰.火车定量快速装车系统的技术特点及其市场需求预测[J].煤矿机械，2012，33(8)：207-208.

[8]邢庆贵，袁华，孙国顺.煤炭快速定量装车站关键技术[J].煤矿机械，2015，36(2)：6-7.

责任编辑：冯姗姗

1004-2024(2015)10-0023-04

：U291.5+1

：B

10.16669/j.cnki.issn.1004-2024.2015.10.06

2015-09-15

2015-10-09

铁道部哈尔滨铁路局建设项目(2010110)