煤炭企業(yè)專用線改擴建可行性分析

朱瀟瀅

(中鐵工程設計咨詢集團有限公司 濟南設計院，山東 濟南250022)

2022年國務院政府工作報告指出，我國將有序推進“碳達峰、碳中和”工作[1]；《國務院關于印發(fā)2030年前碳達峰行動方案的通知》(國發(fā)[2021]23號)提出構建綠色高效交通運輸體系，加快大宗貨物和中長距離貨物運輸“公轉鐵”“公轉水”。某煤炭企業(yè)專用線是地區(qū)集疏運系統(tǒng)的重要組成部分，其開通運營后增強了腹地經濟聯動，港口吞吐量增量顯著，增加了鐵路集疏運比例。隨著國家“藍天保衛(wèi)戰(zhàn)”“公轉鐵”“碳達峰、碳中和”等政策的實施，大量公路貨運量轉移至鐵路，鐵路運量日益擴增[2-3]。該項目的實施在提高鐵路裝卸能力的同時，減少始發(fā)終到列車對嘉祥站到發(fā)線的占用，為“公轉鐵”增量提供有利條件，有利于發(fā)揮既有鐵路網的運能，增加鐵路效益，是切實履行國家及山東省多項政策要求的體現，也是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要。研究通過闡述接軌站嘉祥站和某煤炭企業(yè)專用線概況，分析既有通道能力，提出改擴建方案，從而提高通道能力利用率，實現路企共贏發(fā)展。

1 接軌站嘉祥站和煤炭企業(yè)專用線概況

1.1 接軌站嘉祥站概況

嘉祥站位于山東省濟寧市嘉祥縣嘉祥鎮(zhèn)，隸屬中國鐵路濟南局集團有限公司聊城車務段管轄，是新石鐵路上的三等中間站，按業(yè)務性質是客貨運站。主要辦理旅客乘降，行李、包裹托運的客運業(yè)務以及辦理整車貨物發(fā)到，零擔僅辦理直達整零貨物發(fā)到的貨運作業(yè)。車站現有到發(fā)線6條(含正線2條)，站內設有鐵路貨場，并銜接專用線，但嘉祥站貨場現基本處于關閉狀態(tài)。

嘉祥站運量主要以到達煤炭為主，到達焦炭和集裝箱為輔，其余為礦建材料、糧食、鋼材等。2019年嘉祥站到發(fā)運量合計約為360萬t，其中到達煤炭約為200萬t，發(fā)送煤炭約為26萬t，到達焦炭約為36萬t，到達集裝箱約為4萬TEU；2020年嘉祥站到發(fā)合計運量約為380萬t，其中到達煤炭約為220萬t，發(fā)送煤炭約為40萬t，到達焦炭約為34萬t，到達集裝箱約為4萬TEU。

1.2 煤炭企業(yè)專用線概況

該煤炭企業(yè)專用線自嘉祥站西咽喉南側接軌，正線長2.259 km。廠內站設大宗作業(yè)區(qū)和綜合作業(yè)區(qū)。大宗作業(yè)區(qū)設2條裝卸線和1條機車走行線[4]。其中，一條裝卸線為集裝箱卸車和散貨裝車線；另一條裝卸線為煤炭卸車線，設螺旋卸煤機卸車；機車走行線兼作綜合作業(yè)區(qū)的牽出線。綜合作業(yè)區(qū)接軌于大宗作業(yè)區(qū)西咽喉，綜合作業(yè)區(qū)內設2條盡頭式貨物裝卸線，預留1條貨物裝卸線。其中，貨1線為成件包裝及散堆裝貨物線，有效長度為270 m，線路右側設220 m×15 m平貨位，左側設270 m×15 m×1 m站臺，站臺上設9 m×140 m貨物倉庫；貨2線為笨大線，有效長度為200 m，設寬22 m龍門吊1座。

既有企業(yè)專用線區(qū)間為內燃機車牽引，牽引質量5 000 t，限制坡度為6‰，閉塞類型為站間聯系，區(qū)間平面曲線半徑300 m，自嘉祥站向廠內站方向有一處243 m長3.9‰的上坡段和655 m長4.0‰的下坡段，目前采用DF4B牽引。經檢算，采用DF4B牽引或推送載重5 000 t整列進入廠內站，均可行。

廠內站大宗作業(yè)區(qū)僅有1條裝卸線能夠進行散貨卸車作業(yè)，卸車能力趨于飽和。隨著企業(yè)的業(yè)務調整，綜合作業(yè)區(qū)2條裝卸線處于閑置狀態(tài)，而且受現有有效長度限制，無法滿足整列裝卸。

該企業(yè)鐵路專用線建成運營后，2020年到發(fā)量合計約383萬t，貨物品類主要為煤炭、焦炭等。隨著企業(yè)發(fā)展，未來煤炭、焦炭的運量將有一定增長，企業(yè)專用線貨運量預測如表1所示。目前裝卸條件無法滿足運輸需求，因而需要改擴建該企業(yè)專用線[5-6]。

大宗作業(yè)區(qū)2條裝卸線分別主要辦理集裝箱貨物、散堆裝貨物的裝卸作業(yè)和煤炭裝卸作業(yè)。其中，煤炭裝卸線主要辦理煤炭的裝卸作業(yè)，目前能力已趨于飽和，而且從綜合區(qū)轉接過來的焦炭轉至煤炭裝卸線辦理裝卸作業(yè)，將擠占其既有的煤炭卸車能力。根據表1運量預測情況，將對該企業(yè)專用線增設貨物線，主要為滿足日益增長的煤炭裝卸需求，以及從綜合區(qū)轉接過來的焦炭裝卸需求[7-9]。

表1 企業(yè)專用線貨運量預測Tab.1 Freight volume prediction of special railway line

2 運輸通道能力分析

2.1 運輸通道構成分析

嘉祥縣交通便利，擁有鐵路、公路、水運、航空等各種交通運輸方式。魯南高速鐵路(日照—菏澤)、新石鐵路(新鄉(xiāng)—日照)、日東高速公路、327國道穿城而過。西距京九鐵路(北京—九龍)60 km，東距京滬鐵路(北京—上海)40 km，與濟寧機場的距離為10 km。境內嘉祥港位于洙水河畔，與京杭大運河相連，成為連接華北、溝通江浙滬的航運樞紐。項目所在地區(qū)既有鐵路有新石鐵路、京滬高速鐵路(北京南—上海虹橋)、京滬鐵路、京九鐵路、瓦日鐵路(呂梁—日照)、魯南高速鐵路等。

項目貨運量中以到發(fā)煤炭為主，其次為到發(fā)焦炭和集裝箱貨物。到達煤炭、焦炭來自山西、陜西等地區(qū)，主要通過水路發(fā)往江蘇、浙江等長三角地區(qū)，鐵路發(fā)送煤炭主要去往兗州以遠的東部地區(qū)。路網通道示意圖如圖2所示。

圖2 路網通道示意圖Fig.4 Schematic diagram of railway network corridor

將山西呂梁、陜西榆林分別作為線路起點城市，嘉祥站作為線路終點，以煤炭作為運輸的主要品類，其運輸通道方案如表2所示。

表2 運輸通道方案 kmTab.2 Scheme of each transport corridor

自榆林和呂梁站點始發(fā)的煤運通道中，呂梁經由瓦日線的運距較短，運距約為800 km。榆林由于地理位置原因，與呂梁相比運距較長，約為1 000 km，路徑2中京九線能力富余，但菏澤站節(jié)點由北向東的車流須折角，且菏澤站能力較為緊張，因而不推薦沿京九線通道。因此，以上通道方案均選取路徑1。發(fā)送煤炭主要經新石線去往兗州以遠的東部區(qū)域。其他到達、發(fā)送貨物流向較為分散，主要通過新石線通道。經綜合分析，該企業(yè)專用線到達貨物主要經路徑1運輸，發(fā)送貨物主要經新石線運輸，故運輸通道研究主要分析路徑1的鐵路和新石鐵路。

2.2 既有運輸通道能力適應性分析

由于專用線內整列裝卸線僅有2條，其余2條盡頭式裝卸線有效長度均不足300 m，無法滿足一次裝卸整列車的條件，裝卸及存車能力有限，加上貨運列車集中到達嘉祥站時有發(fā)生，對嘉祥站到發(fā)能力產生巨大考驗。目前，新石線菏澤—日照段的能力利用率為79.3%，為能力利用率最高的區(qū)段；而新石線新鄉(xiāng)—菏澤段圖定開行旅客列車13對/d，貨物列車76對/d，通過能力利用率僅有60.7%，能力較為富余。除了包西線、南同蒲線和新石線的菏澤—日照段能力較為緊張，其余線路的能力均有一定富余。通道既有通過能力適應情況如表3所示。

表3 通道既有通過能力適應情況Tab.3 Adaptability of existing passing capacity of corridor

3 煤炭企業(yè)專用線改擴建研究

3.1 改擴建方案

研究在大宗作業(yè)區(qū)南側新建貫通式貨物線1條，有效長1 314 m；貨物線盡頭設機回線1條，機回線有效長58 m。貨物線G4南側分別設6.5 m寬抓料機作業(yè)區(qū)和3.5 m寬裝卸機械作業(yè)區(qū)，抓料機作業(yè)區(qū)和裝卸機械作業(yè)區(qū)硬化面均利用既有港區(qū)硬化面。

同時，拆除既有綜合作業(yè)區(qū)貨物線2條，相應拆除綜合作業(yè)區(qū)與道路交叉處整體道口1處，道口拆除后建設道路硬化面[10]。

3.2 改擴建效果

項目實施后的通過能力有較大富余，能夠滿足運輸需要，有利于發(fā)揮既有鐵路網的運能，增加鐵路效益。項目實施后通道通過能力適應情況如表4所示。

表4 項目實施后通道通過能力適應情況Tab.4 Adaptability of passing capacity of corridor after project implementation

項目的實施一定程度上提高了裝卸作業(yè)效率，并有效減少了調車作業(yè)，有助于吸引更多的貨源經由鐵路運輸，將直接增加相關路網的鐵路運量，如新石線新鄉(xiāng)—菏澤段及預計圖定開行旅客列車11對/d，貨物列車91對/d，通過能力利用率提升至66.6%。開行的旅客列車對數有所減少。2021年12月26日，魯南高速鐵路曲阜—菏澤—莊寨段正式開通運營，標志著魯南高速鐵路(山東段)實現全線貫通。根據調查，2022年1月10日全國鐵路實行新的列車運行圖后，安排開行動車組列車23對，其中日常線列車19對、高峰線列車4對。研究年度近期雄商高速鐵路、京滬二通道建成，預計通道內吸引誘增的客流將轉移至高速鐵路路網，新石線普通客運列車開行對數會有所下降；神大線(神木北—大保當)計劃開放預留車站、進行加站擴能改造；包西高速鐵路(包頭—西安)、太綏高速鐵路(太原—綏德)建成，高速鐵路網絡日趨完善，包西通道可以基本實現客貨分線。

3.3 項目經濟評價

在《鐵路建設項目經濟評價方法與參數》(建標[2011]185號)《關于調整部分鐵路貨運雜費有關事項的通知》(鐵總貨[2019]46號)等評價依據的基礎上，遵循效益與費用計算范圍和口徑對應一致等原則對項目進行評價[11]。項目工程總投資3 608.73萬元，選取增量法，考慮資本金占比30%，由建設單位自籌，其余使用銀行貸款，長期貸款利率為4.90%，短期貸款利率為4.35%。計算期采用30年，建設期1年，按改建項目的評價方法，對項目建設進行財務評價。

項目收入來源主要為裝卸收入，支出主要為取送車成本、人員工資支出、設備設施養(yǎng)護維修費、燃油動力費及稅金等費用。項目資本金投資回收期稅后15.98年，項目投資回收期稅后13.75年，均含建設期1年。項目的全部投資財務內部收益率稅后為7.17%，項目資本金財務內部收益率稅后為8.66%。項目投資財務凈現值稅后472萬元，項目資本金財務凈現值稅后686萬元。

在采用預測運量水平、裝卸價格的前提下，項目的全部投資財務內部收益率和項目資本金財務內部收益率均高于6%的基準收益率，財務凈現值大于零。從財務評價的指標分析，項目可行[5]。

4 結束語

煤炭企業(yè)專用線增設貨物線工程項目實施后，將廠內站整合為一個功能區(qū)，減少內部調車作業(yè)，提高裝卸能力和存車能力，減少占用嘉祥站到發(fā)線的時間。增設的貨物線將承擔日趨增長的煤炭裝卸需求，以及綜合區(qū)轉接來的焦炭裝卸需求。項目實施后線路通過能力仍有較大富余，能夠滿足運輸需要。而且從財務評價的各項指標分析，項目可行。項目將公路運量轉移到鐵路運輸，通過鐵路專用線與內河水運港口銜接，通過水路發(fā)往江蘇、浙江等長三角地區(qū)。切實履行國家及山東省各項政策要求，提高運輸效率，是支持加快調整優(yōu)化產業(yè)結構及能源結構、支持交通領域加快形成綠色低碳運輸方式的體現。對加速多式聯運發(fā)展，進一步降低物流成本，深入推進運輸結構調整具有重要意義。同時促進當地經濟發(fā)展，實現企業(yè)可持續(xù)發(fā)展，從而達到企業(yè)與鐵路共贏的局面。