红庆梁煤矿铁路专用线技术标准的选定

红庆梁煤矿铁路专用线技术标准的选定【摘要】本论文论述了红庆梁煤矿铁路专用线技术标准推荐依据，及推荐意见。推荐依据主要由项目相邻铁路路网建设速度及规模、结合既有铁路技术标准、项目所在地地形、地质结构、项目所服务企业年产量、总产量、鄂尔多斯市煤炭外运量及当地目前和规划路网条件等来确定。【关键词】新建铁路；运量；技术标准选定1.线路地理位置和径路红庆梁煤矿铁路专用线位于内蒙古自治区达拉特前旗境内。线路自大四线元宝湾车站西端南侧引出后沿耳字耳沟东侧向南行进，在虎石沟折向东南并沿虎石沟东侧前行，跨红庆梁后沿红庆梁西侧继续向南行进，跨过榆树沟、洪碳沟后在红庆梁煤矿工业广场北侧设红庆梁站，线路全长23.65km。2.项目运量分析和预测本项目主要为红庆梁煤矿服务。红庆梁煤矿位于内蒙古自治区鄂尔多斯市塔然高勒矿区，行政区划隶属内蒙古自治区鄂尔多斯市达拉特旗高头窑镇管辖，井田在达拉特旗政府所在地的西南方向，相距约65公里，南距109国道上的泊江海子镇20公里。红庆梁矿井总资源储量112173万吨，矿井设计可采储量733.69Mt，矿井设计生产能力为600万吨/年。根据矿井建设规划，研究年度本线货运量近远期均发送600万吨，到达10万吨。发送量均为外运的煤炭，到达货物主要是煤矿建设及生产所需的原材料。3.铁路主要技术标准的选择3.1相邻铁路本线接轨于大四线元宝湾车站，直接相关铁路有大四线，其余相关铁路有包西线、大包线、大秦线、张集线、张唐线及大何线等。3.2铁路主要技术标准的选择3.2.1铁路等级本线主要承担红庆梁煤矿的煤炭外运任务，为一条运煤专用线。近、远期预测区段货流密度均为6.0Mt，根据《工业企业线路设计规范》，远期或最大设计能力重车方向年货运量在4Mt及以上为工业企业Ⅰ级铁路。但考虑本线开行万吨重载列车，线下标准宜相应提高，参照《铁路线路设计规范》（GB50090-2006）的有关规定，建议本线线下工程按国铁Ⅱ级标准设计。结合本线功能定位及运量水平，铁路等级应为工企Ⅰ级（线下国铁Ⅱ级）。3.2.2正线数目根据运量预测，本线最大区段货流密度近远期均为600万t，远景要求的年输送能力货运量800万t。故本线正线数目为单线。3.2.3最小曲线半径：一般地段1200m，困难地段600m。3.2.4牵引种类本次预可研在线路平面位置不变的基础上对电力单机牵引10000t与内燃单机牵引5000t两种牵引方式进行了静态投资比较及优缺点分析。（1）电力牵引线路长23.65km，电力单机牵引10000t，限坡采用上行6‰，下行13‰，静态投资73317.27万元。该方案因采用电力单机牵引10000t，经检算可采用限坡上行6‰，下行13‰，对沿线地形适应力较好，故路基及站场土石方较小。采用电力牵引有两种运输组织方式，分述如下：1）元宝湾站不设交接场，本务机牵引列车经元宝湾站至红庆梁站装车。2）在元宝湾站设交接场，红庆梁煤矿自备的电力机车在交接场与本务机交接后牵引至红庆梁站装车，之后返回元宝湾交接场再与本务机交接。由于在元宝湾设交接场、红庆梁煤矿自备电力机车的方案运输较率低，运营成本高，不符合铁道部关于“路企直通”的相关要求，故建议采用本务机直接牵引列车至红庆梁装车的方案。（2）内燃牵引线路长23.65km，内燃单机牵引5000t，限坡采用上行4‰，下行12‰，静态投资82415.83万元。该方案因采用内燃单机牵引5000t，经检算可采用限坡上行4‰，下行12‰，对沿线地形适应力较差，故路基及站场土石方较大，桥数量较多，同时该方案需在元宝湾站设交接场进行交接及编组作业，不符合铁道部关于“路企直通”的相关文件精神。装车站需自备调机，运输效率低，运营成本高。（3）分析意见内燃牵引机车动力燃料为柴油，燃油消耗大，运营成本较高。电力机车牵引力大，起动加速快，计算速度高，最大坡度相同时，与内燃牵引相比，可以有效提高牵引质量和运行速度，且运营成本低。本线为煤运专线，装车点集中，相邻线均为电气化铁路。采用电力牵引运输效率高，充分发挥了区域路网优势，且本线采用电力牵引可节省投资9098.55万元。综上所述，推荐本线采用电力牵引。3.2.5限制坡度因本专用线所经地形总体为南高北低，货流主要为外运的煤炭，重空车方向明显，接轨站比装车站高程低约182m，且重车方向基本为下坡，符合设置均衡坡的条件，结合牵引种类的比选结果，本线限坡采用上行6‰，下行13‰。3.2.6牵引质量、机车类型（1）区域路网分析本线煤炭发送量大，重空车方向明显。研究年度相关大四线（吴四圪堵至响沙湾（大塔））、大包线及包西线均采用SS4系列电力机车过渡，逐步采用新型HXD机车牵引10000t、5000t列车，区域铁路网基本形成5000t和10000t两大牵引质量系列。从区域路网主要技术标准统一的角度看，本线的牵引质量宜为10000t或5000t。《铁路主要技术政策》指出：“发展大宗货物重载运输和高附加值货物快捷运输，运煤专线可开行10000t或20000t的重载货物列车”。故本线牵引质量宜采用10000t，机车类型与干线一致，暂采用SS4系列。（2）后方通道能力分析本线后方同路为大四线，如本项目车流按5000t组织，大四线吴四圪堵至响沙湾（大塔）段近期能力差值仅为0.4对/日，能力已经饱和，扩能改造迫在眉睫。如本项目车流按10000t组织，大四线吴四圪堵至响沙湾（大塔）段近期能力可满足运输需求，但远期能力无法满足运输需求。从后方通道能力适应性分析，本线牵引质量宜采用10000t。（3）综合分析若本专用线采用5000t列车，在接轨站元宝湾设交接场，在交接场组合万吨列车，首先不符合铁道部714号文件的规定。第二，采用这种方式，需在交接场增加相应设施及定员，增加了运营成本，第三，专用线若采用内燃机车牵引5000t列车至元宝湾交接场这种运输组织方式，内燃机车无法满足在线路限制坡度6/13‰牵引质量5000t要求，需要降坡，内燃机车在限制坡度为4‰时方可满足牵引5000t要求，根据线路条件情况，工程投资增加较多。第四，机车交路多次断开，对运输作业复杂化，提高运营成本。经上述综合分析，本线牵引质量宜采用10000t，机车类型与干线一致，暂采用SS4系列。3.2.7到发线有效长度根据牵引质量研究结论，本线列车牵引质量最大采用10000t，根据《铁路主要技术政策》相关规定，10000t级的货物列车，车站到发线有效长为1700m，而且相邻线到发线有效长均为1700m，故本线到发线有效长度采用1700m。3.2.8闭塞类型继电半自动闭塞，设备简单，投资少。自动站间闭塞区间闭塞设备可自动恢复，缩短车站办理接发车进路的时间，但需设区间空闲检查装置。考虑相邻高吴支线、大四线闭塞方式均采用半自动闭塞，从与相邻线路统一主要技术标准及节省投资等方面综合考虑，本次推荐采用继电半自动闭塞。3.2.9机车交路结合区域路网内研究年度机务设施，按照铁路生产力布局调整的精神，尽可能组织远程直达列车运输；充分利用既有机务设备能力，减少工程投资、提高机车运用效率。根据本线车流构成及流向特点并结合区域相关机务设施分布，本次研究了如下方案：本线货机交路为呼和浩特南担当呼和南至红庆梁的机车交路，该方案考虑了到古城湾机务点的不确定性。3.3铁路主要技术标准的推荐意见综上所述，本线主要技术标准推荐如下：铁路等级：工企I级（线下工程按国铁II级）正线数目：单线最小曲线半径：一般地段1200m，困难地段600m限制坡度：上行6‰，下行13‰牵引种类：电力机车类型：SS4系列牵引质量：10000t到发线有效长度：1700m闭塞类型：继电半自动闭塞机车交路：呼和浩特南担当呼和南至红庆梁的机车交路。4.结束语综上所述，根据本线采用以上技术标准完全可以满足该项目的近远期运量需求，节省了投资，与周边路网相配套。参考文献：[1]GB500090-2006[S].铁路线路设计规范.中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局和中华人民共和国建设部联合发布.[2]铁道部第四设计院.地方铁路设计准则[M].北京：中国铁道出版社，1987.[3]铁道部第二勘察设计院、铁道部第三勘察设计院.铁路运量与行车组织[M].北京：中国铁道出版社.1992.8-1.