礦區(qū)鐵路橋下壓煤開采中鐵路設(shè)備設(shè)施治理

盧延杰

摘 要：隨著我國社會(huì)建設(shè)步伐的不斷加快，交通領(lǐng)域的工作內(nèi)容需要進(jìn)行技術(shù)革新，滿足社會(huì)發(fā)展對(duì)交通的需求，在我國的很多礦區(qū)鐵路橋下都在進(jìn)行壓煤開采，想要保證車輛運(yùn)行的穩(wěn)定性，就需要做好鐵路設(shè)施的治理工作，工作人員需要具有良好的維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，能夠結(jié)合橋段下沉區(qū)環(huán)境的主要特點(diǎn)，來對(duì)橋梁下沉過程進(jìn)行研究，明確移動(dòng)變形和河道泄洪問題產(chǎn)生的主要原因，當(dāng)前我國出現(xiàn)路段下沉的主要原因有新老路基的銜接問題、高路基中出現(xiàn)道碴囊問題等，需要制定出合理的解決方法來實(shí)現(xiàn)日常線路的穩(wěn)定工作，增加維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，通過方案的措施來對(duì)鐵路橋下的煤炭資源進(jìn)行充分的開采，保證煤炭外運(yùn)工作的穩(wěn)定實(shí)施。

關(guān)鍵詞：礦區(qū)鐵路;橋下壓煤開采;鐵路設(shè)備設(shè)施;治理實(shí)踐

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.05.103

煤炭屬于不可再生資源，并且在社會(huì)發(fā)展的過程中有著極大的消耗，鐵路線下的壓煤已經(jīng)占據(jù)有效可采煤炭?jī)?chǔ)量的一定比例，并且絕大部分的鐵路橋梁壓煤較厚，為了更好地進(jìn)行煤炭資源的回收，就需要對(duì)開采技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，運(yùn)用全新的教育手段來制定合理的鐵路維護(hù)方案，爭(zhēng)取在短時(shí)間內(nèi)解決煤炭資源回收難度大的問題，在礦井生產(chǎn)的同時(shí)做好鐵路下采煤的工作，以此來有效緩解礦井在使用過程中存在的接替緊張問題和產(chǎn)量下降問題，全面提高礦井煤炭資源的回采率，有效延長(zhǎng)礦井服務(wù)年限，保證礦井的正常經(jīng)營，并獲取更高的經(jīng)濟(jì)效益。

1 礦區(qū)鐵路橋下壓煤開采中鐵路設(shè)備設(shè)施治理方案

在橋梁下進(jìn)行采煤工作常常會(huì)導(dǎo)致上部鐵路橋梁出現(xiàn)設(shè)備設(shè)施下沉的問題，需要定期的進(jìn)行故障維修，主要的維修內(nèi)容就是對(duì)鐵路設(shè)施出現(xiàn)移動(dòng)和變形的情況有一個(gè)大致的了解，制定出合理的方案來進(jìn)行解決，但是由于橋梁的整體結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，很難承受越來越多的變形問題，需要制定合理的治理方案來進(jìn)行問題解決。常見的問題總結(jié)如下：①橋梁在下沉的過程中會(huì)出現(xiàn)移動(dòng)和變形;②采煤下沉?xí)?dǎo)致河道出現(xiàn)泄洪;③下沉問題在解決完成后，會(huì)出現(xiàn)路基幫寬新老路基的銜接問題，需要制定全新的方案來進(jìn)行解決;④高路基地段在進(jìn)行自然沉降的過程中，很容易出現(xiàn)道碴囊。⑤制定出合理的方案來更好地降低維護(hù)施工工作對(duì)正常車輛造成的嚴(yán)重干擾。只有全面解決這些難題才能夠真正意義上的實(shí)現(xiàn)對(duì)施工設(shè)備的治理工作，保證鐵路下的采煤更加安全可靠，國內(nèi)尚未形成可供借鑒的橋梁養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗(yàn)，因此，在進(jìn)行治理的過程中，需要先對(duì)礦區(qū)鐵路運(yùn)輸組織性質(zhì)進(jìn)行明確，結(jié)合當(dāng)前鐵路建設(shè)的具體條件來對(duì)礦區(qū)鐵路橋梁下采煤鐵路設(shè)備設(shè)施養(yǎng)護(hù)治理工作制定切實(shí)可行的方案。

（1）橋梁改造工作。明確當(dāng)前我國采區(qū)的主要環(huán)境特點(diǎn)，結(jié)合礦區(qū)鐵路治理的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，來對(duì)鐵路下沉的激烈程度有一個(gè)基本的判斷，假設(shè)下沉每天20 ～ 30mm之間，鐵路橋梁不可能產(chǎn)生特點(diǎn)嚴(yán)重的變形問題，想要解決這一問題，就需要對(duì)現(xiàn)有的橋梁改造方案和高路基治理方案進(jìn)行運(yùn)用，制定出全新的具體方案，比如：可以結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛策m當(dāng)?shù)奶岣咛钪返蹋瑫簳r(shí)維修階段要中斷鐵路的運(yùn)行，拆除原有的橋梁（如鄭州礦區(qū)鐵路的馬良溝大橋已拆除，現(xiàn)在是大壩），繼續(xù)對(duì)路堤進(jìn)行填充，使其高度滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)高度后恢復(fù)鐵路的正常運(yùn)營。同時(shí)要對(duì)今后的下沉量進(jìn)行預(yù)估，預(yù)留出一定的路基來提高加寬量，更好地滿足線路運(yùn)行抬高路基頂寬的設(shè)計(jì)需求，在將原路基改造成高路基后，就很容易對(duì)路基下沉問題進(jìn)行解決。這一方案的運(yùn)用充分的體現(xiàn)出了利用鐵路已征用土地來減少新征地?cái)?shù)量的有效性，這一工作形式是與國家保護(hù)耕地的可持續(xù)發(fā)展政策相適應(yīng)的，能夠有效節(jié)約征地費(fèi)用。

（2）路基加寬工作。在進(jìn)行鐵路下沉激烈程度進(jìn)行判斷的過程中，假設(shè)得出結(jié)論每天20 ～ 30mm，這就代表了線路的日抬高量很大，因?yàn)闃蛄旱拇蠖鄶?shù)地段都處在絕高路堤地段，因此在進(jìn)行抬高線路標(biāo)時(shí)，還需要對(duì)兩側(cè)的高路堤進(jìn)行放坡工作，以此來滿足頂寬所需要的建設(shè)要求。為了有效的保證在線路下沉?xí)r能夠做好線路起止高度的調(diào)整，就需要制定出合理的解決方案，結(jié)合當(dāng)下的發(fā)展需求和下沉量來提前進(jìn)行路基加寬，這就能保證再出現(xiàn)下沉問題后，對(duì)上部軌道價(jià)格的額提升，盡可能滿足當(dāng)下的治理信息，完成路基幫補(bǔ)，減少施工期的維護(hù)工作。

（3）設(shè)備更新工作。在進(jìn)行鐵路下的采煤工作治理過程中，需要結(jié)合在線路下方進(jìn)行礦碴的填充工作（鄭州礦區(qū)鐵路大平、米村等煤礦鐵路下采煤都是填充式的），以此來實(shí)現(xiàn)線路的抬高，同時(shí)在進(jìn)行下沉區(qū)的治理過程中，需要通過工作人員的指派來進(jìn)行大量礦碴的搬卸，這一過程中的職工會(huì)付出較大的勞動(dòng)強(qiáng)度，當(dāng)這一路段正處在線路的咽喉部位時(shí)，需要在正線上進(jìn)行卸碴的過程中進(jìn)行鐵路時(shí)長(zhǎng)的調(diào)節(jié)，因?yàn)槭┕ひ话銜?huì)占有較多的區(qū)間，避免出現(xiàn)人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，這一舉措是十分必要的，人工進(jìn)行卸碴需要運(yùn)用 2 ～ 4h左右。這一時(shí)間段的運(yùn)行損失十分巨大，因此，可以運(yùn)用自卸車設(shè)備在十幾分鐘內(nèi)完成卸渣工作，全面提高工作效率，減少勞動(dòng)力損耗，解決經(jīng)濟(jì)成本，常見的卸渣車有：風(fēng)動(dòng)卸碴車（K18）及自翻車（KF60），一般只需要兩輛就能夠滿足生產(chǎn)需要，通過卸碴車的應(yīng)用，大大減少了施工作業(yè)的時(shí)間，讓車輛的周轉(zhuǎn)變得更加快速，減少了施工作業(yè)可能會(huì)對(duì)行車造成的干擾

2 路基工程設(shè)備設(shè)施治理

（1）路基填筑工作。路基在進(jìn)行填筑幫寬前，需要先對(duì)路堤邊的雜草進(jìn)行清理，減少雜物對(duì)土壤的污染，然后分層進(jìn)行臺(tái)階式挖掘，保證路堤的高度控制在 0 ～ 8.0m 之間時(shí)候高和寬的數(shù)值符合標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)在加寬路基中要加設(shè)土工格柵，這是為了保證新老路基能夠?qū)崿F(xiàn)合理的銜接，減少后續(xù)治理問題的影響，同時(shí)要在回填的良性土和路基上設(shè)計(jì)標(biāo)高。在坡面進(jìn)行植草工作，在進(jìn)行整治的過程中需要對(duì)路肩進(jìn)行加寬，使其能夠滿足設(shè)計(jì)方案中預(yù)留下的沉量寬度，在進(jìn)行回填土工作時(shí)需要保證每層厚度處于30cm以內(nèi)，并且夯填密實(shí)度應(yīng)要保證達(dá)到相關(guān)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，滿足基本的規(guī)范發(fā)展的要求。在進(jìn)行表層設(shè)計(jì)的過程中需要在現(xiàn)有的路基頂標(biāo)高處多設(shè)計(jì)一層土工布隔水層，從而有效緩解高路基地段因自然條件發(fā)生的沉降問題，形成道碴囊，為后續(xù)的治理工作帶來不便。

（2）新建涵洞工程。在進(jìn)行整治的過程中因?yàn)楦慕ú糠侄嗵幱跍瞎惹鹆晏帲艿匦蔚挠绊?，溝谷地多為季?jié)性有水，經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)不均勻下沉的問題，不均勻下沉?xí)淖兊乇淼牡匦?，從而出現(xiàn)涵洞積水，因此需要在新建的涵洞出口處到下游的范圍中適當(dāng)?shù)拈_展開挖空座，讓下游標(biāo)高出現(xiàn)落低的情況，將積水從涵洞中引出去。在對(duì)既有的涵洞加固工程改造時(shí)需要做好交通涵治理工作，使其在下沉的過程中實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度提升，因?yàn)樵w板涵的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，一旦受到不均勻沉降問題就很容易形成裂縫，從而破壞掉結(jié)構(gòu)原有的整體性。因此想要實(shí)現(xiàn)鐵路運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，就需要選擇合理的框架涵套入到原蓋板涵中，讓兩側(cè)按原計(jì)劃進(jìn)行下沉，達(dá)到延長(zhǎng)涵洞的效果，滿足下沉治理設(shè)施運(yùn)用要求。

（3）軌道工程的工作。當(dāng)遇到段線路大部分處在曲線上的情況時(shí)，需要對(duì)全段的位置進(jìn)行判斷，如果其處于長(zhǎng)大下坡段時(shí)，需要保證下沉期間的治理工作以線路軌距、水平、方向的控制為主，將其控制在現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，避免在出現(xiàn)線路下沉?xí)r，坡度出現(xiàn)加大的情況，下沉地段經(jīng)常會(huì)設(shè)置限速，讓重車不會(huì)出現(xiàn)加速?zèng)_坡的情況，但是機(jī)車打滑的問題還是時(shí)有發(fā)生，還有可能出現(xiàn)沖不過去長(zhǎng)坡段的情況，從而對(duì)機(jī)車的動(dòng)輪和鋼軌都造成不同程度的損傷。想要對(duì)這一情況進(jìn)行有效的治理，需要遵循隨沉隨起的治理原則，將線路起到設(shè)計(jì)的標(biāo)高出。施工過程中所選擇的煤矸石可以通過各礦直接運(yùn)到就近的站臺(tái)處，然后通過平板或者高邊車進(jìn)行牽引，由機(jī)車帶到施工點(diǎn)卸車。整個(gè)施工過程具有難度大，任務(wù)量大的特點(diǎn)，可以通過風(fēng)動(dòng)卸碴車的應(yīng)用來減少施工時(shí)間（目前，鄭州礦區(qū)采用的就是風(fēng)動(dòng)卸渣車）。

3 總結(jié)

經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的維護(hù)治理工作開展，通過實(shí)際觀測(cè)，得出結(jié)論日均最大沉量達(dá) 30mm 的情況下，鐵路能夠保證正常行車，可以證明以上治理養(yǎng)護(hù)方案能夠有效解決煤礦資源開采問題，實(shí)現(xiàn)鐵路行車的正常性和穩(wěn)定性，同時(shí)在完成開采工作后需要通過鐵路外運(yùn)來適當(dāng)?shù)膶?duì)鐵路外運(yùn)量進(jìn)行調(diào)節(jié)，以此來為公司創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)在進(jìn)行治理方案的有效落實(shí)過程中需要利用好廢棄的煤矸石來解決廢物排放問題，保護(hù)生產(chǎn)環(huán)境的同時(shí)做好生產(chǎn)成本的控制，為今后的礦區(qū)鐵路治理奠定了基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)采煤鐵路設(shè)備設(shè)施的養(yǎng)護(hù)技術(shù)革新。

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