平煤天宏選煤廠技改工程鐵路站場改造項目設(shè)計總結(jié)

楊長云

(中煤科工集團武漢設(shè)計研究院，湖北武漢430064)

1 項目背景

本項目位于河南省平頂山市區(qū)的東部、國鐵漯(河)寶(豐)鐵路以北的平頂山礦區(qū)鐵路田莊車站及天宏焦化公司鐵路專用線區(qū)域內(nèi)，是天宏1.0 Mt/a焦化廠改擴為5.0 Mt/a選煤廠技改工程的配套項目，為選煤廠生產(chǎn)所需原煤運入及產(chǎn)品煤運出提供安全可靠、低成本、全天候、效率高的運輸保障。

2 影響站場改造的因素

2.1 既有鐵路現(xiàn)狀及場地條件

田莊站為平頂山礦區(qū)鐵路東部的集配站，地處月臺河與小湛河之間，向東跨小湛河與國鐵漯寶線平頂山東站聯(lián)軌，距平頂山東站3.004 km，向西跨月臺河、東環(huán)路至礦區(qū)鐵路申西車站，距申西車站2.709 km。路礦交接在平頂山東站辦理，仍然沿用多年來的信用交接方式。田莊站東端有八礦線、天宏焦化廠專用線及田莊洗煤廠專用線接入，西端有十礦、十二礦專用線、機務(wù)段整備及檢修庫線路接入。 田莊站為平頂山礦區(qū)鐵路規(guī)模和業(yè)務(wù)量最大的車站，礦區(qū)鐵路90%的車輛均在該站集散，田莊站入洗原煤及產(chǎn)品煤運輸?shù)恼{(diào)車作業(yè)量也非常大。田莊站目前有各類股道29股，通勤站臺、信號樓等設(shè)于車站南側(cè)中部，站內(nèi)有照明燈橋3座，東咽喉區(qū)有連接天宏焦化廠北廠區(qū)與南廠區(qū)的跨站天橋，再向東有天宏焦化廠的兩處桁架跨越鐵路及1處有人看守道口。

天宏焦化公司鐵路專用線北車場西端與田莊站聯(lián)軌、東端與平東聯(lián)絡(luò)線聯(lián)軌；南車場東端與平東站聯(lián)軌。目前南、北車場有各類股道10股，但只有少數(shù)幾股道還在利用，本次站場改造也不能廢除，包括南車場進廠精煤卸車線(運量1.07 Mt/a)和北車場出廠焦炭裝車線(運量0.80 Mt/a)。場地內(nèi)水塔、發(fā)電房、炭黑廠及連接南北廠區(qū)的跨鐵路站場皮帶走廊等關(guān)鍵設(shè)施不能拆除。

2.2 貨物運量及流向

2.2.1 貨物運量

焦化廠改擴為選煤廠后，新增鐵路運量：入洗原煤5.0 Mt/a，精煤產(chǎn)品2.5 Mt/a，中煤產(chǎn)品1.25 Mt/a，矸石1.5 Mt/a，煤泥0.6 Mt/a。

2.2.2 貨物流向

入洗原煤：主要來自田莊站東、西端的集團公司各礦井。

精煤產(chǎn)品：在平頂山東站上國鐵發(fā)往華東、華南地區(qū)。

中煤產(chǎn)品：發(fā)往礦區(qū)中、西部已建或擬建配煤中心，經(jīng)配煤后運送電廠。

矸石：發(fā)往礦區(qū)中、西部。

煤泥：發(fā)往礦區(qū)中、西部。

2.3 選煤廠工藝布置要求

選煤廠工藝布置原煤卸車、中矸及煤泥裝車設(shè)于北車場，精煤裝車設(shè)于南車場。卸車采用翻車機，卸車點位于北場區(qū)中部。裝車設(shè)跨線倉，鐵牛移動裝車車輛。

2.4 運營管理單位意見

(1)因田莊站是礦區(qū)東部最大的集配站，車站銜接四個方向，礦區(qū)鐵路90%的車輛均在該站集散，田莊站入洗原煤及產(chǎn)品煤運輸?shù)恼{(diào)車作業(yè)量也非常大。田莊站應(yīng)考慮新增到發(fā)線，以滿足天宏選煤廠作業(yè)需求，且天宏選煤廠裝、卸車線還需與田莊站既有1～5道連通，這樣，田申復(fù)線或十礦線煤列進出焦化廠線可減少調(diào)車作業(yè)。

(2)因各礦運量增加，絕大多數(shù)礦井裝車站每批次裝車大于13輛車，且田莊站運量大，調(diào)車作業(yè)繁忙，如車組輛數(shù)太少，增加調(diào)車作業(yè)時間，影響天宏取送車作業(yè)。因此要求原煤卸車、中矸及煤泥裝車一次對車不小于13輛，按場地條件盡量延長股道有效長，增加容車數(shù)，但應(yīng)按13輛車組計算運能。

(3)礦區(qū)三個選煤廠矸石均集中在田莊—八礦區(qū)間翻卸，造成田莊—八礦區(qū)間運能緊張，已不能保證天宏1.5 Mt/a的矸石卸車需求。天宏矸石按發(fā)往礦區(qū)中、西部考慮。

(4)北場既有裝焦線由盡頭式改為貫通式。

(5)天宏北車場東端應(yīng)與天宏的平東聯(lián)絡(luò)線連接，可利用焦化廠鐵路與平東站的聯(lián)絡(luò)線作牽出線用，使北車場與南車場也形成聯(lián)系。

3 站場改造方案

3.1 車場布置

本項目可利用場地狹小，受限較多，綜合考慮上述影響站場改造的因素，擬按三個車場進行改擴建。

(1)天宏南車場：精煤產(chǎn)品在平頂山東站上國鐵發(fā)往華東、華南地區(qū)，其裝車點擬設(shè)于南車場，調(diào)車作業(yè)簡單，且無需經(jīng)過田莊站，變相釋放了田莊站的能力，為其它貨物的運輸創(chuàng)造了更好的條件。南場區(qū)還需保留煉焦調(diào)節(jié)精煤的卸車，已無條件增加其它貨物的裝或卸。

(2)天宏北車場：入洗原煤主要來自田莊站東、西端的集團公司各礦井，必經(jīng)田莊站；中煤、矸石及煤泥均發(fā)往礦區(qū)中、西部，也必經(jīng)田莊站。因此，原煤卸車、中矸及煤泥裝車擬設(shè)于北車場。北場區(qū)還需保留焦炭的裝車，已無條件設(shè)置到發(fā)場。

(3)田莊到發(fā)場：入洗原煤、中矸及煤泥產(chǎn)品的到發(fā)利用田莊站南側(cè)既有5股到發(fā)線及新增到發(fā)線。

3.2 列車對數(shù)

年工作天數(shù)同選煤廠(計330 d)，原煤運輸不均衡系數(shù)取1.15，產(chǎn)品煤運輸不均衡系數(shù)取1.2，運煤車凈載重59.858 t。根據(jù)運營管理單位意見，天宏北車場按整列13輛計算運能。天宏南車場受場地條件限制，經(jīng)與相關(guān)單位協(xié)商，精煤裝車按整列40輛。

原煤卸車：運量5.0 Mt/a，日運量Q=A×α÷D=5.0×106×1.15÷330=17 424 t，日列車對數(shù)為17 424÷59.858÷13=22.4對/d，取23對/d。

中矸及煤泥裝車：運量為1.25+1.5+0.6=3.35 Mt/a，日運量Q=A×α÷D=3.35×106×1.2÷330=12 182 t，日列車對數(shù)為12 182÷59.858÷13=15.7對/d，取16對/d。

精煤裝車：運量2.5 Mt/a，日運量Q=A×α÷D=2.5×106×1.2÷330=9 091 t，日列車對數(shù)為9 091÷59.858÷40=3.8對/d，取4對/d。

3.3 作業(yè)方式

原煤卸車采用送重取空作業(yè)方式，設(shè)撥車機移動車輛；中矸及煤泥裝車采用送空取重作業(yè)方式，設(shè)鐵牛移動車輛；精煤裝車受場地條件限制，只能單取單送，設(shè)鐵牛移動車輛。

3.4 站場改造方案

推薦方案車站平面示意圖見圖1。

圖1 推薦方案車站平面示意

田莊到發(fā)場：在田莊站南側(cè)增加2股到發(fā)線。田莊站南側(cè)共7股到發(fā)線設(shè)置與天宏北車場連通。進路上：從3、4、5道進出中矸及煤泥裝車線，從1、2道和新建股道進出原煤卸車線，存在平行進路。

天宏北車場：該車場北端焦9線需保留(即出廠焦炭裝車線，運量0.8 Mt/a)，南端緊鄰焦化廠南廠區(qū)，部分構(gòu)筑物不能拆除。原煤卸車區(qū)設(shè)2股貫通式翻車機卸車線、1股機車走行線，中矸及煤泥裝車區(qū)設(shè)2股中矸裝車線，其中1股加設(shè)煤泥裝車倉。原煤卸車區(qū)和中矸及煤泥裝車區(qū)東端均設(shè)置與天宏的平東聯(lián)絡(luò)線連接，最外側(cè)道岔至平東站進站信號機前有19個車位，可作為牽出線用，從而實現(xiàn)原煤卸車送重取空作業(yè)和中矸及煤泥送空取重作業(yè)。天宏北車場西端與田莊站間存在2條平行進路，原煤卸車區(qū)和中矸及煤泥裝車區(qū)可2臺機車同時作業(yè)。

天宏南車場：該車場北端既有焦4線需保留(即進廠精煤卸車線，運量1.07 Mt/a)，南端受漯寶鐵路限制，已無增加股道條件，只能改造焦1、焦2線作精煤裝車用。受場地條件限制，改造后焦1、焦2線均只有20個空、重車位，滿足整列40輛單取單送作業(yè)。

4 能力適應(yīng)性分析

4.1 田莊到發(fā)場到發(fā)線數(shù)量

因入洗原煤主要來自田莊站東、西端的集團公司各礦井，而田莊站本就承擔(dān)著礦區(qū)90%運量車輛的集散，天宏焦化改擴建為天宏選煤廠，對田莊站而言，增加的僅是產(chǎn)品煤的外運量，即中矸及煤泥的運量。 M1=(∑n·t)/(1440·α)+M2

式中：M1為計算所需的到發(fā)線數(shù)量；n為每晝夜占用到發(fā)線的某種列車數(shù)；α為到發(fā)線計算利用系數(shù)，對橫列式車站取0.6；M2為走行線數(shù)量，本次取0；t為某種列車占用到發(fā)線時間。此處，接車時間取8 min，待發(fā)時間取30 min，轉(zhuǎn)運時間取10 min ，發(fā)車時間取8 min ，甩掛時間取10 min。

經(jīng)計算，田莊站需增設(shè)2股到發(fā)線。

4.2 天宏北車場能力核算

4.2.1 原煤卸車能力核算

日卸車對數(shù)計23對，設(shè)兩套翻車機卸車系統(tǒng)(2股卸車線)，每套翻車機需滿足日卸車對數(shù)為12對，整列車計13個車皮，每車皮卸車時間計3 min、列檢時間計1 min，于是每對車計算卸車時間計t=t1+t2+t3+t4=13×3+13×1+20+10=82 min(t1為卸車時間；t2為列檢時間；t3為調(diào)車時間；t4為時間間隔)。每天12對車計82×12=984 min，時間利用系數(shù)為984÷1 440=0.68。

4.2.2 中矸及煤泥裝車能力核算

日裝車對數(shù)計16對，設(shè)2股裝車線，每股裝車線需滿足日裝車對數(shù)為8對，整列車計13個車皮，每車皮裝車時間計2 min、列檢時間計1 min，于是每對車計算裝車時間計t=t5+t2+t3+t4=13×2+13×1+20+10=69 min(t5為裝車時間)。每天8對車計69×8=552 min，時間利用系數(shù)為552÷1 440=0.38。

4.3 天宏南車場精煤裝車能力核算

整列車計40個車皮，日裝車對數(shù)計4對，設(shè)2股裝車線，每股道一次卸車20輛。從平頂山東站往天宏南車場發(fā)車、對貨位時間計35 min，列檢及裝車時間計3×20=60 min，裝完的重車配整、發(fā)往平頂山東站時間計35 min, 于是每對車計算時間計t=35+60+35=130 min。每天4對車計130×4=520 min，時間利用系數(shù)為520÷1 440=0.36。

5 結(jié)束語

站場改造項目往往受限較多，設(shè)計時首先應(yīng)弄清既有鐵路現(xiàn)狀及場地條件，再根據(jù)貨物運量及流向，結(jié)合系統(tǒng)工藝布置及運營管理單位意見，合理分布裝、卸車作業(yè)區(qū)，采用最優(yōu)作業(yè)方式和最佳站型，從而做到適應(yīng)場地、滿足運能、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理，使鐵路建成后安全、穩(wěn)定運行，為企業(yè)創(chuàng)造收益，為地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展做貢獻。

[1] GB 50091-2006 鐵路車站及樞紐設(shè)計規(guī)范[S]

[2] 鐵道第四勘察設(shè)計院.鐵路工程設(shè)計技術(shù)手冊——站場及樞紐[M].中國鐵道出版社，2004