礦區鐵路橋下壓煤開采中鐵路設備設施治理

盧延杰

摘 要：隨著我國社會建設步伐的不斷加快，交通領域的工作內容需要進行技術革新，滿足社會發展對交通的需求，在我國的很多礦區鐵路橋下都在進行壓煤開采，想要保證車輛運行的穩定性，就需要做好鐵路設施的治理工作，工作人員需要具有良好的維護經驗，能夠結合橋段下沉區環境的主要特點，來對橋梁下沉過程進行研究，明確移動變形和河道泄洪問題產生的主要原因，當前我國出現路段下沉的主要原因有新老路基的銜接問題、高路基中出現道碴囊問題等，需要制定出合理的解決方法來實現日常線路的穩定工作，增加維護經驗，通過方案的措施來對鐵路橋下的煤炭資源進行充分的開采，保證煤炭外運工作的穩定實施。

關鍵詞：礦區鐵路;橋下壓煤開采;鐵路設備設施;治理實踐

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

煤炭屬于不可再生資源，并且在社會發展的過程中有著極大的消耗，鐵路線下的壓煤已經占據有效可采煤炭儲量的一定比例，并且絕大部分的鐵路橋梁壓煤較厚，為了更好地進行煤炭資源的回收，就需要對開采技術進行創新，運用全新的教育手段來制定合理的鐵路維護方案，爭取在短時間內解決煤炭資源回收難度大的問題，在礦井生產的同時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量下降問題，全面提高礦井煤炭資源的回采率，有效延長礦井服務年限，保證礦井的正常經營，并獲取更高的經濟效益。

1 礦區鐵路橋下壓煤開采中鐵路設備設施治理方案

在橋梁下進行采煤工作常常會導致上部鐵路橋梁出現設備設施下沉的問題，需要定期的進行故障維修，主要的維修內容就是對鐵路設施出現移動和變形的情況有一個大致的了解，制定出合理的方案來進行解決，但是由于橋梁的整體結構十分復雜，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行問題解決。常見的問題總結如下：①橋梁在下沉的過程中會出現移動和變形;②采煤下沉會導致河道出現泄洪;③下沉問題在解決完成后，會出現路基幫寬新老路基的銜接問題，需要制定全新的方案來進行解決;④高路基地段在進行自然沉降的過程中，很容易出現道碴囊。⑤制定出合理的方案來更好地降低維護施工工作對正常車輛造成的嚴重干擾。只有全面解決這些難題才能夠真正意義上的實現對施工設備的治理工作，保證鐵路下的采煤更加安全可靠，國內尚未形成可供借鑒的橋梁養護經驗，因此，在進行治理的過程中，需要先對礦區鐵路運輸組織性質進行明確，結合當前鐵路建設的具體條件來對礦區鐵路橋梁下采煤鐵路設備設施養護治理工作制定切實可行的方案。

（1）橋梁改造工作。明確當前我國采區的主要環境特點，結合礦區鐵路治理的相關經驗，來對鐵路下沉的激烈程度有一個基本的判斷，假設下沉每天20 ～ 30mm之間，鐵路橋梁不可能產生特點嚴重的變形問題，想要解決這一問題，就需要對現有的橋梁改造方案和高路基治理方案進行運用，制定出全新的具體方案，比如：可以結合當地的地形地貌適當的提高填筑路堤，暫時維修階段要中斷鐵路的運行，拆除原有的橋梁（如鄭州礦區鐵路的馬良溝大橋已拆除，現在是大壩），繼續對路堤進行填充，使其高度滿足設計標準高度后恢復鐵路的正常運營。同時要對今后的下沉量進行預估，預留出一定的路基來提高加寬量，更好地滿足線路運行抬高路基頂寬的設計需求，在將原路基改造成高路基后，就很容易對路基下沉問題進行解決。這一方案的運用充分的體現出了利用鐵路已征用土地來減少新征地數量的有效性，這一工作形式是與國家保護耕地的可持續發展政策相適應的，能夠有效節約征地費用。

（2）路基加寬工作。在進行鐵路下沉激烈程度進行判斷的過程中，假設得出結論每天20 ～ 30mm，這就代表了線路的日抬高量很大，因為橋梁的大多數地段都處在絕高路堤地段，因此在進行抬高線路標時，還需要對兩側的高路堤進行放坡工作，以此來滿足頂寬所需要的建設要求。為了有效的保證在線路下沉時能夠做好線路起止高度的調整，就需要制定出合理的解決方案，結合當下的發展需求和下沉量來提前進行路基加寬，這就能保證再出現下沉問題后，對上部軌道價格的額提升，盡可能滿足當下的治理信息，完成路基幫補，減少施工期的維護工作。

（3）設備更新工作。在進行鐵路下的采煤工作治理過程中，需要結合在線路下方進行礦碴的填充工作（鄭州礦區鐵路大平、米村等煤礦鐵路下采煤都是填充式的），以此來實現線路的抬高，同時在進行下沉區的治理過程中，需要通過工作人員的指派來進行大量礦碴的搬卸，這一過程中的職工會付出較大的勞動強度，當這一路段正處在線路的咽喉部位時，需要在正線上進行卸碴的過程中進行鐵路時長的調節，因為施工一般會占有較多的區間，避免出現人員傷亡和財產損失，這一舉措是十分必要的，人工進行卸碴需要運用 2 ～ 4h左右。這一時間段的運行損失十分巨大，因此，可以運用自卸車設備在十幾分鐘內完成卸渣工作，全面提高工作效率，減少勞動力損耗，解決經濟成本，常見的卸渣車有：風動卸碴車（K18）及自翻車（KF60），一般只需要兩輛就能夠滿足生產需要，通過卸碴車的應用，大大減少了施工作業的時間，讓車輛的周轉變得更加快速，減少了施工作業可能會對行車造成的干擾

2 路基工程設備設施治理

（1）路基填筑工作。路基在進行填筑幫寬前，需要先對路堤邊的雜草進行清理，減少雜物對土壤的污染，然后分層進行臺階式挖掘，保證路堤的高度控制在 0 ～ 8.0m 之間時候高和寬的數值符合標準，同時在加寬路基中要加設土工格柵，這是為了保證新老路基能夠實現合理的銜接，減少后續治理問題的影響，同時要在回填的良性土和路基上設計標高。在坡面進行植草工作，在進行整治的過程中需要對路肩進行加寬，使其能夠滿足設計方案中預留下的沉量寬度，在進行回填土工作時需要保證每層厚度處于30cm以內，并且夯填密實度應要保證達到相關建設標準，滿足基本的規范發展的要求。在進行表層設計的過程中需要在現有的路基頂標高處多設計一層土工布隔水層，從而有效緩解高路基地段因自然條件發生的沉降問題，形成道碴囊，為后續的治理工作帶來不便。

（2）新建涵洞工程。在進行整治的過程中因為改建部分多處于溝谷丘陵處，受地形的影響，溝谷地多為季節性有水，經常會導致出現不均勻下沉的問題，不均勻下沉會改變地表的地形，從而出現涵洞積水，因此需要在新建的涵洞出口處到下游的范圍中適當的開展開挖空座，讓下游標高出現落低的情況，將積水從涵洞中引出去。在對既有的涵洞加固工程改造時需要做好交通涵治理工作，使其在下沉的過程中實現結構強度提升，因為原蓋板涵的結構比較簡單，一旦受到不均勻沉降問題就很容易形成裂縫，從而破壞掉結構原有的整體性。因此想要實現鐵路運行的穩定性和安全性，就需要選擇合理的框架涵套入到原蓋板涵中，讓兩側按原計劃進行下沉，達到延長涵洞的效果，滿足下沉治理設施運用要求。

（3）軌道工程的工作。當遇到段線路大部分處在曲線上的情況時，需要對全段的位置進行判斷，如果其處于長大下坡段時，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，將其控制在現有的標準內，避免在出現線路下沉時，坡度出現加大的情況，下沉地段經常會設置限速，讓重車不會出現加速沖坡的情況，但是機車打滑的問題還是時有發生，還有可能出現沖不過去長坡段的情況，從而對機車的動輪和鋼軌都造成不同程度的損傷。想要對這一情況進行有效的治理，需要遵循隨沉隨起的治理原則，將線路起到設計的標高出。施工過程中所選擇的煤矸石可以通過各礦直接運到就近的站臺處，然后通過平板或者高邊車進行牽引，由機車帶到施工點卸車。整個施工過程具有難度大，任務量大的特點，可以通過風動卸碴車的應用來減少施工時間（目前，鄭州礦區采用的就是風動卸渣車）。

3 總結

經過長時間的維護治理工作開展，通過實際觀測，得出結論日均最大沉量達 30mm 的情況下，鐵路能夠保證正常行車，可以證明以上治理養護方案能夠有效解決煤礦資源開采問題，實現鐵路行車的正常性和穩定性，同時在完成開采工作后需要通過鐵路外運來適當的對鐵路外運量進行調節，以此來為公司創造更高的經濟效益。同時在進行治理方案的有效落實過程中需要利用好廢棄的煤矸石來解決廢物排放問題，保護生產環境的同時做好生產成本的控制，為今后的礦區鐵路治理奠定了基礎，實現采煤鐵路設備設施的養護技術革新。

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