神木西至红石峡地方铁路选线设计研究

时间:2022-05-23 01:54:41

神木西至红石峡地方铁路选线设计研究

摘要:神木西至红石峡地方铁路是服务于陕西省榆林市的榆神矿区三期、榆神矿区一期的重要基础设施,承担

矿区的煤炭输出任务;是榆林市开发煤炭资源,促进地方经济发展的坚实保障。由于该区域位于毛乌素沙漠东

南缘,地形较为平缓,地势开阔,地下分布大量煤炭资源。如何结合自然条件特点以及矿区开采需求,合理确

定线路走向及建设规模,是本线选线所研究的主要内容。在本项的前期设计中由于各种边界条件的变化历经多

次研究,本文总结了项目设计中的部分经验,为其他类似项目设计提供参考。

关键词:矿区选线;10000t铁路;车站布置形式

中图分类号:F530文献标识码:A

1引言

神木西至红石峡地方铁路位于陕西省北部,榆林市神木县和榆阳区境内,线路北起包西铁

路神木西站的起鸡哈浪线路所(包西铁路神木西站上行疏解线线路所),经榆神矿区三期规划区,

南至包西铁路红石峡站,线路长86.419km。是为大规模开发榆神矿区三期规划矿区进行配套的

基础设施,其主要承担本矿区,同时兼顾榆神一期矿区曹家滩井田、金鸡滩井田,待开发的尔

林兔矿井以及高家伙场煤炭集散站的煤炭对外运输任务。

榆神矿区三期规划区东西宽约63.8km,南北长约41.4km,面积2045.1km2。全矿区共划分

为六个井田,开采总规模5.3Mt/a。每处井田均规划设置一个井田工业场地,六个工业场地呈反

“丁”型分布。在榆阳区牛家梁镇高家伙场计划新建大型煤炭交易中心,该煤炭交易中心相关审批

手续均已办妥,即将开工建设。交易中心年煤炭交易量约1000万吨。

本项目上述煤田货流去向分为三个方向,分别为东部、南部及清水工业园方向。根据货运

量统计,往南的煤炭占煤炭运输总量的75%以上,矿区货流以往南为主。

2铁路选线方案的确定

2.1沙漠地区选线的特点

沙漠地区选线设计需考虑日后运营期风沙防护等措施,宜尽量采用路堤形式避免设计路堑。

结合其他项目的选线经验,路堤标高一般选择6~8m,避免低矮路堤被沙埋。同时路堤和路堑的

边坡较缓,路堑需加大侧沟平台。主要特点如下:

1、路堤边坡:对固定沙丘、风沙滩地及河谷地区(段),填高小于8m时,坡率1:1.75;

填高大于或等于8m时,于8m处设2.0m宽边坡平台,平台以下坡率1:2.0。

2、路堑边坡:全线路堑地段均设置宽3.0~5.0m的侧沟平台。当边坡高度H

宽3.0m;当边坡高度H>=12m时,平台宽5.0m;半固定沙丘段平台宽度不小于5.0m。

固定沙丘、滩地及河谷地段,一般堑坡坡率1:1.75,边坡高度大于或等于8.0m时,设边

坡平台,必要时平台以上放缓一级。

2.2矿区铁路选线的特点

矿区铁路主要为矿区服务,在选线设计中应结合矿区井田工业场地的布置、井田开采量、

以及地形条件合理确定煤炭转运站的位置和规模。区间线路应沿井田分界线,或既有交通走廊

行进,以减少对矿产资源的压覆。考虑矿区开挖后对结构沉降的影响,同时未节省工程投资,

尽量多采用路基形式,少采用桥梁和隧道。

2.3线路方案

结合矿区的分布特点,分别研究了3个线路走向方案。分别有东线方案,中线方案和西线

方案,如下图:

1、方案优缺点分析

(1)东线方案

线路基本沿榆神矿区三期规划东侧井田分界行进,线路长80.807km。另修建小保当支线,

长6.4km;小壕兔支线,25km。

优点:正线线路长度短。

缺点:支线线路长度长,穿越隆德矿区整合区存在穿越采空区问题。

(2)中线方案

线路自起鸡哈浪线路所起,沿包西铁路并行约2.5km,尔后从瑶镇水库一级水源保护区上游

通过,之后沿隆德煤矿整合区西侧,小保当一号和二号井田分界线,郭家滩井田东侧行进至包

茂高速公路,尔后沿高速公路南行至红石峡站,线路长86.419km。另修建小壕兔支线,长12.60km。

优点:总建筑长度短,与矿区结合较好。

缺点:需协调穿越臭柏保护区问题。(通过沟通协调已解决该问题)

(3)西线方案

线路绕过臭柏一级保护区后,先沿小壕兔一号和小保当二号井田分界线通行,再沿郭家滩

井田和小壕兔二号分界线通行,尔后至线路比较终点。线路长87.438km。另需修建小保当隆德

支线,长26.8km;曹家滩金鸡滩支线,长26.705km。

优点:兼顾尔林兔普查区未来开采,避免穿越臭柏保护区的问题。

缺点:线路长、投资高,与矿区结合不好。

2、推荐方案意见

西线方案投资高,且通过支线解决小保当一号、二号井的运输问题,方案不合理。

中线方案正线通过规划区设计生产能力最大的小保当一、二号井田以及曹家滩、郭家滩、

隆德煤矿整合区等;小壕兔一、二号井田通过设支线铁路引入正线;满足各矿井煤炭外运、矿

井生产设施布局、相关生产生活物资的运输需求,充分体现了为榆神矿区三期运输服务并兼顾

榆神矿区一期部分矿井的功能,与矿区规划结合最好。

线位沿矿区中部分界线走行对煤炭资源开采影响较小,最大限度地减少了压矿和对煤矿资

源开发的影响。线位和车站布置也有利于井田有序开采、生产运输组织和管理。线路顺直,铁

路走向及车站布置与矿井工业园的位置调整相互结合,满足矿井开采和运输需求,达到综合成

本最低。故神木西至红石峡地方铁路线路走向方案推荐中线方案。

3铁路主要技术标准的研究

3.1万吨铁路的需求

万吨铁路是指列车牵引质量为10000t的铁路。是通过提高单列列车牵引质量,扩大铁路输

送能力的一种方式。除对铁路的限制坡度和到发线有效长有特别要求外,其余与普通铁路相近。

列车通过解编组站解编后,可进入国家普速铁路网。

本线研究范围内,可引入的两条国家铁路干线为包西铁路和煤运通道铁路,其中包西铁路

牵引质量为5000t,限制坡度为13‰,到发线有效长1080m(双机)。煤运通道牵引质量为10000t,

限制坡度为重车方向6‰,轻车方向13‰,到发线有效长1700m。

根据运量预测分析,本线远期南下运量约9100万吨,而包西铁路远期只能承担本线4000

万吨的运量,本线远期需引入煤运通道。考虑煤运通道为万吨铁路,且远期能力紧张时可能不

会开行5000t牵引质量的列车,故本线在小保当和曹家滩等货运量较大的区间,线路设计标准需

按万吨线设计。

此外,由于牵引质量增加一倍,在货运量一定的前提下列车对数减少一半,极大减少了矿

区与国铁之间车辆交接的工作,提高了矿区对外运输的效率。故在设计研究过程中,各大矿区

业主均极力建议本线牵引质量按10000t设计,该思路未来可能是我国大运量货运铁路的设计研

究方向。

3.2车站布置方案的选择

根据装煤线与到发线的平面布置关系,装车站站型可分为横列式、纵列式、环线式三种形

式。

横列式布置形式装煤线装车作业转线调车较多,作业效率相对较低,对本线装车站的运量

需求适应性较差,故不建议采用。

纵列式布置形式装车作业无转线作业,效率较高,装车能力较大,可以适应煤炭集运快速

装车的配置要求。

环线式布置即装煤线从车站的一端咽喉引出,经环形线绕行后又回到原出岔咽喉的平面布

置形式,该布置形式装车作业径路流畅,效率高,装车能力大,但要求站坪场地大,占地多,

设备分散管理不便,对地形条件的适应性差。

对于大型井田一般会结合运量需求,采用多种形式混合的布置形式,如小保当站采用纵列

式和环线式布置形式。

4研究结论

神木西至红石峡地方铁路是为矿区服务的货运铁路,在选线设计中应结合矿区的布局合理

确定线路方案,减少压矿方便产能大的矿区运输。然后,结合铁路运量及沿线路网能力,确定

合理的铁路技术标准,车站布置方案等。

参考文献

[1]铁道部第一勘测设计院主编.铁路工程设计技术手册―线路.中国铁道出版社出版,1976.

[2]铁道第四勘察设计院主编.铁路工程设计技术手册―站场及枢纽.中国铁道出版社出版,2004.

[3]中华人民共和国国家标准.GB50090-2006.铁路线路设计规范.中国计划出版社出版,2006.

[4]中华人民共和国行业标准.TB10001-2005/J447-2005.铁路路基设计规范.中国铁道出版社出版,2005.

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