平煤天宏選煤廠技改工程鐵路站場(chǎng)改造項(xiàng)目設(shè)計(jì)總結(jié)

楊長(zhǎng)云

(中煤科工集團(tuán)武漢設(shè)計(jì)研究院，湖北武漢430064)

1 項(xiàng)目背景

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

2 影響站場(chǎng)改造的因素

2.1 既有鐵路現(xiàn)狀及場(chǎng)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(tái)河與小湛河之間，向東跨小湛河與國(guó)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(tái)河、東環(huán)路至礦區(qū)鐵路申西車(chē)站，距申西車(chē)站2.709 km。路礦交接在平頂山東站辦理，仍然沿用多年來(lái)的信用交接方式。田莊站東端有八礦線、天宏焦化廠專(zhuān)用線及田莊洗煤廠專(zhuān)用線接入，西端有十礦、十二礦專(zhuān)用線、機(jī)務(wù)段整備及檢修庫(kù)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(chē)站，礦區(qū)鐵路90%的車(chē)輛均在該站集散，田莊站入洗原煤及產(chǎn)品煤運(yùn)輸?shù)恼{(diào)車(chē)作業(yè)量也非常大。田莊站目前有各類(lèi)股道29股，通勤站臺(tái)、信號(hào)樓等設(shè)于車(chē)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(zhuān)用線北車(chē)場(chǎng)西端與田莊站聯(lián)軌、東端與平東聯(lián)絡(luò)線聯(lián)軌；南車(chē)場(chǎng)東端與平東站聯(lián)軌。目前南、北車(chē)場(chǎng)有各類(lèi)股道10股，但只有少數(shù)幾股道還在利用，本次站場(chǎng)改造也不能廢除，包括南車(chē)場(chǎng)進(jìn)廠精煤卸車(chē)線(運(yùn)量1.07 Mt/a)和北車(chē)場(chǎng)出廠焦炭裝車(chē)線(運(yùn)量0.80 Mt/a)。場(chǎng)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(chǎng)皮帶走廊等關(guān)鍵設(shè)施不能拆除。

2.2 貨物運(yùn)量及流向

2.2.1 貨物運(yùn)量

焦化廠改擴(kuò)為選煤廠后，新增鐵路運(yùn)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(lái)自田莊站東、西端的集團(tuán)公司各礦井。

精煤產(chǎn)品：在平頂山東站上國(guó)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(yùn)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(chē)、中矸及煤泥裝車(chē)設(shè)于北車(chē)場(chǎng)，精煤裝車(chē)設(shè)于南車(chē)場(chǎng)。卸車(chē)采用翻車(chē)機(jī)，卸車(chē)點(diǎn)位于北場(chǎng)區(qū)中部。裝車(chē)設(shè)跨線倉(cāng)，鐵牛移動(dòng)裝車(chē)車(chē)輛。

2.4 運(yùn)營(yíng)管理單位意見(jiàn)

(1)因田莊站是礦區(qū)東部最大的集配站，車(chē)站銜接四個(gè)方向，礦區(qū)鐵路90%的車(chē)輛均在該站集散，田莊站入洗原煤及產(chǎn)品煤運(yùn)輸?shù)恼{(diào)車(chē)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(chē)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(jìn)出焦化廠線可減少調(diào)車(chē)作業(yè)。

(2)因各礦運(yùn)量增加，絕大多數(shù)礦井裝車(chē)站每批次裝車(chē)大于13輛車(chē)，且田莊站運(yùn)量大，調(diào)車(chē)作業(yè)繁忙，如車(chē)組輛數(shù)太少，增加調(diào)車(chē)作業(yè)時(shí)間，影響天宏取送車(chē)作業(yè)。因此要求原煤卸車(chē)、中矸及煤泥裝車(chē)一次對(duì)車(chē)不小于13輛，按場(chǎng)地條件盡量延長(zhǎng)股道有效長(zhǎng)，增加容車(chē)數(shù)，但應(yīng)按13輛車(chē)組計(jì)算運(yùn)能。

(3)礦區(qū)三個(gè)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(yùn)能緊張，已不能保證天宏1.5 Mt/a的矸石卸車(chē)需求。天宏矸石按發(fā)往礦區(qū)中、西部考慮。

(4)北場(chǎng)既有裝焦線由盡頭式改為貫通式。

(5)天宏北車(chē)場(chǎng)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(chē)場(chǎng)與南車(chē)場(chǎng)也形成聯(lián)系。

3 站場(chǎng)改造方案

3.1 車(chē)場(chǎng)布置

本項(xiàng)目可利用場(chǎng)地狹小，受限較多，綜合考慮上述影響站場(chǎng)改造的因素，擬按三個(gè)車(chē)場(chǎng)進(jìn)行改擴(kuò)建。

(1)天宏南車(chē)場(chǎng)：精煤產(chǎn)品在平頂山東站上國(guó)鐵發(fā)往華東、華南地區(qū)，其裝車(chē)點(diǎn)擬設(shè)于南車(chē)場(chǎng)，調(diào)車(chē)作業(yè)簡(jiǎn)單，且無(wú)需經(jīng)過(guò)田莊站，變相釋放了田莊站的能力，為其它貨物的運(yùn)輸創(chuàng)造了更好的條件。南場(chǎng)區(qū)還需保留煉焦調(diào)節(jié)精煤的卸車(chē)，已無(wú)條件增加其它貨物的裝或卸。

(2)天宏北車(chē)場(chǎng)：入洗原煤主要來(lái)自田莊站東、西端的集團(tuán)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(chē)、中矸及煤泥裝車(chē)擬設(shè)于北車(chē)場(chǎng)。北場(chǎng)區(qū)還需保留焦炭的裝車(chē)，已無(wú)條件設(shè)置到發(fā)場(chǎng)。

(3)田莊到發(fā)場(chǎng)：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(chē)對(duì)數(shù)

年工作天數(shù)同選煤廠(計(jì)330 d)，原煤運(yùn)輸不均衡系數(shù)取1.15，產(chǎn)品煤運(yùn)輸不均衡系數(shù)取1.2，運(yùn)煤車(chē)凈載重59.858 t。根據(jù)運(yùn)營(yíng)管理單位意見(jiàn)，天宏北車(chē)場(chǎng)按整列13輛計(jì)算運(yùn)能。天宏南車(chē)場(chǎng)受場(chǎng)地條件限制，經(jīng)與相關(guān)單位協(xié)商，精煤裝車(chē)按整列40輛。

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

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

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

3.3 作業(yè)方式

原煤卸車(chē)采用送重取空作業(yè)方式，設(shè)撥車(chē)機(jī)移動(dòng)車(chē)輛；中矸及煤泥裝車(chē)采用送空取重作業(yè)方式，設(shè)鐵牛移動(dòng)車(chē)輛；精煤裝車(chē)受場(chǎng)地條件限制，只能單取單送，設(shè)鐵牛移動(dòng)車(chē)輛。

3.4 站場(chǎng)改造方案

推薦方案車(chē)站平面示意圖見(jiàn)圖1。

圖1 推薦方案車(chē)站平面示意

田莊到發(fā)場(chǎng)：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(chē)場(chǎng)連通。進(jìn)路上：從3、4、5道進(jìn)出中矸及煤泥裝車(chē)線，從1、2道和新建股道進(jìn)出原煤卸車(chē)線，存在平行進(jìn)路。

天宏北車(chē)場(chǎng)：該車(chē)場(chǎng)北端焦9線需保留(即出廠焦炭裝車(chē)線，運(yùn)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(chē)區(qū)設(shè)2股貫通式翻車(chē)機(jī)卸車(chē)線、1股機(jī)車(chē)走行線，中矸及煤泥裝車(chē)區(qū)設(shè)2股中矸裝車(chē)線，其中1股加設(shè)煤泥裝車(chē)倉(cāng)。原煤卸車(chē)區(qū)和中矸及煤泥裝車(chē)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(jìn)站信號(hào)機(jī)前有19個(gè)車(chē)位，可作為牽出線用，從而實(shí)現(xiàn)原煤卸車(chē)送重取空作業(yè)和中矸及煤泥送空取重作業(yè)。天宏北車(chē)場(chǎng)西端與田莊站間存在2條平行進(jìn)路，原煤卸車(chē)區(qū)和中矸及煤泥裝車(chē)區(qū)可2臺(tái)機(jī)車(chē)同時(shí)作業(yè)。

天宏南車(chē)場(chǎng)：該車(chē)場(chǎng)北端既有焦4線需保留(即進(jìn)廠精煤卸車(chē)線，運(yùn)量1.07 Mt/a)，南端受漯寶鐵路限制，已無(wú)增加股道條件，只能改造焦1、焦2線作精煤裝車(chē)用。受場(chǎng)地條件限制，改造后焦1、焦2線均只有20個(gè)空、重車(chē)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(chǎng)到發(fā)線數(shù)量

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

式中：M1為計(jì)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(chē)數(shù)；α為到發(fā)線計(jì)算利用系數(shù)，對(duì)橫列式車(chē)站取0.6；M2為走行線數(shù)量，本次取0；t為某種列車(chē)占用到發(fā)線時(shí)間。此處，接車(chē)時(shí)間取8 min，待發(fā)時(shí)間取30 min，轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間取10 min ，發(fā)車(chē)時(shí)間取8 min ，甩掛時(shí)間取10 min。

經(jīng)計(jì)算，田莊站需增設(shè)2股到發(fā)線。

4.2 天宏北車(chē)場(chǎng)能力核算

4.2.1 原煤卸車(chē)能力核算

日卸車(chē)對(duì)數(shù)計(jì)23對(duì)，設(shè)兩套翻車(chē)機(jī)卸車(chē)系統(tǒng)(2股卸車(chē)線)，每套翻車(chē)機(jī)需滿足日卸車(chē)對(duì)數(shù)為12對(duì)，整列車(chē)計(jì)13個(gè)車(chē)皮，每車(chē)皮卸車(chē)時(shí)間計(jì)3 min、列檢時(shí)間計(jì)1 min，于是每對(duì)車(chē)計(jì)算卸車(chē)時(shí)間計(jì)t=t1+t2+t3+t4=13×3+13×1+20+10=82 min(t1為卸車(chē)時(shí)間；t2為列檢時(shí)間；t3為調(diào)車(chē)時(shí)間；t4為時(shí)間間隔)。每天12對(duì)車(chē)計(jì)82×12=984 min，時(shí)間利用系數(shù)為984÷1 440=0.68。

4.2.2 中矸及煤泥裝車(chē)能力核算

日裝車(chē)對(duì)數(shù)計(jì)16對(duì)，設(shè)2股裝車(chē)線，每股裝車(chē)線需滿足日裝車(chē)對(duì)數(shù)為8對(duì)，整列車(chē)計(jì)13個(gè)車(chē)皮，每車(chē)皮裝車(chē)時(shí)間計(jì)2 min、列檢時(shí)間計(jì)1 min，于是每對(duì)車(chē)計(jì)算裝車(chē)時(shí)間計(jì)t=t5+t2+t3+t4=13×2+13×1+20+10=69 min(t5為裝車(chē)時(shí)間)。每天8對(duì)車(chē)計(jì)69×8=552 min，時(shí)間利用系數(shù)為552÷1 440=0.38。

4.3 天宏南車(chē)場(chǎng)精煤裝車(chē)能力核算

整列車(chē)計(jì)40個(gè)車(chē)皮，日裝車(chē)對(duì)數(shù)計(jì)4對(duì)，設(shè)2股裝車(chē)線，每股道一次卸車(chē)20輛。從平頂山東站往天宏南車(chē)場(chǎng)發(fā)車(chē)、對(duì)貨位時(shí)間計(jì)35 min，列檢及裝車(chē)時(shí)間計(jì)3×20=60 min，裝完的重車(chē)配整、發(fā)往平頂山東站時(shí)間計(jì)35 min, 于是每對(duì)車(chē)計(jì)算時(shí)間計(jì)t=35+60+35=130 min。每天4對(duì)車(chē)計(jì)130×4=520 min，時(shí)間利用系數(shù)為520÷1 440=0.36。

5 結(jié)束語(yǔ)

站場(chǎng)改造項(xiàng)目往往受限較多，設(shè)計(jì)時(shí)首先應(yīng)弄清既有鐵路現(xiàn)狀及場(chǎng)地條件，再根據(jù)貨物運(yùn)量及流向，結(jié)合系統(tǒng)工藝布置及運(yùn)營(yíng)管理單位意見(jiàn)，合理分布裝、卸車(chē)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(chǎng)地、滿足運(yùn)能、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理，使鐵路建成后安全、穩(wěn)定運(yùn)行，為企業(yè)創(chuàng)造收益，為地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做貢獻(xiàn)。

[1] GB 50091-2006 鐵路車(chē)站及樞紐設(shè)計(jì)規(guī)范[S]

[2] 鐵道第四勘察設(shè)計(jì)院.鐵路工程設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(cè)——站場(chǎng)及樞紐[M].中國(guó)鐵道出版社，2004