灵石县段纯清洁能源产业园铁路专用线设计方案研究

柴小龙

(中铁工程设计咨询集团有限公司太原设计院，山西 太原 030013)

0 引 言

国务院《打赢蓝天保卫战三年行动计划》及山西省人民政府办公厅《关于印发山西省推进运输结构调整实施方案的通知》对大宗货物“公转铁”提出了指导性意见。灵石段纯清洁能源产业园是灵石经济技术开发区中四个园区之一，依托中煤九鑫焦化、鑫源洗煤、东方希望晋中铝业等重大企业，延伸“煤-焦-化-建、煤-电-铝-材”产业链，建设“绿色循环示范区、能源革命引领区”[1,2]。目前，园区内原材料及产品通过G108国道汽运，交通堵塞、环境污染严重，需响应政策，新建专用线进行“公转铁”。产业园区内大宗货物品类多，双向到发货流，依山傍河，地形狭窄，永久基本农田、生态红线、自然保护区、水域蓝线等红线控制因素多，在有限的场地内，对铁路专用线的布局在接轨方案、装卸线布局、线路适应地形、绕避红线、工程措施等方面提出了更高的要求。该文从运量及选址切入，分析选择接轨站及专用线规模，结合运输组织比选方案，确定山西灵石县段纯清洁能源产业园铁路专用线布置方案。

1 专用线运量及选址

根据本项目相关企业产能及货物流向等，结合既有铁路运输情况，综合预测本项目近远期到发总运量均为1 000万吨/年，其中发送600万吨/年，到达400万吨/年，详见表1。

表1 专用线运量预测表

区域内适合专用线接轨的南同蒲铁路沿汾河谷地南北贯穿灵石全境，设有灵石站、两渡站、冷泉站、南关站四个车站，是灵石货物外运的主要货运站，既有装卸能力均饱和，分摊了灵石县大宗货物运输的40%，四站均位于城镇内，距离园区较远，新建专用线长度在13 km以上，经对接轨站及长距离管状皮带机的经济技术比选研究，专用线选址于邻近园区的南同蒲铁路原富家滩站附近，新开富家滩站并同步建设专用线。

2 沿线自然特征

本工程位于晋中断陷盆，地表隆起幅度较大，汾河在此形成峡谷，既有南同蒲线走行于汾河河谷与低中山的边缘。地貌类型可分为山间宽谷区与低山区。汾河自北向南流经富家滩村及后河底村，区域水面宽度20～50 m宽，两岸为韩信岭自然保护区，后河底村、富家滩村、沟峪滩村等依山傍水错落分布，西岸为108国道，东岸为南同蒲铁路，路肩较汾河水面高5～7 m，从北向南在连续曲线走向、顺地势下坡，南北宽阔地带长度约2.8 km；沿线无矿井、无采空区分布；企业主要有九鑫汽修厂、橡胶厂。专用线选线布站直接受南同蒲铁路控制，减少施工过渡及废弃工程，充分考虑汾河水域蓝线及洪水位标高，减少拆迁。

3 建设规模分析

新开富家滩站主要功能为越行及专用线接轨，设正线2股，到发线2股，有效长1 050 m。

根据《铁路专用线设计规范(试行)》(TB 10638-2019)，矿石、煤炭等大宗货物运输宜具备整列装卸的技术要求，结合专用线运量水平，本次按整列装卸车作业布置[3,4]。受狭长地形限制，到达原煤、发送精煤、发送焦炭不宜采用占地较宽的站台覆盖钢罩棚装卸，考虑采用翻车机卸煤、快速定量装车系统装煤、焦仓装焦，到发的铝矾土及氧化铝采用敞顶集装箱运输，利用集装箱站台装卸[5]。专用线宜分品类布置装卸区域，装卸场与到发场纵应纵列式布置以满足整列装煤、装焦条件。到达煤炭采用折返式单翻翻车机1台卸车，设5 000 t整列煤炭卸车线3股：重车线、空车线、机走线，其中机走线应与其他装卸线共用。发送精煤采用1座快速定量装车系统装车，设5 000 t整列煤炭装车线1股，快速定量装车系统位于装车线前端，前后设防冻及抑尘剂喷洒点。与到发线配合纵列式装车，与其他装卸线公共用机走线。发送焦炭设5 000 t整列焦炭装车线1股，前端布置焦仓，与到发线配合纵列式装车，与其他装卸线共用机走线。铝矾土及氧化铝设5 000 t整列集装箱装卸线1股，为适应地形布置在曲线上，采用正面吊进行装卸作业，靠装卸线布置整列集装箱堆场1座。

综上，共需装卸线5股：2股卸煤，1股装煤，1股装焦，1股装卸集装箱。与装卸线对应设4股到发线，有效长1 050 m系列。其中1股与装煤线及快速定量装车仓配合，纵列式装煤；1股与装焦线及焦仓配合，纵列式装焦；1股与翻车机卸煤线对应；1股与集装箱装卸线对应。同时布置1股本务机待线，1股内燃机待线，1股边修线，以及对应机回线，接轨处设安全线与专用线隔开。集运站接发车道岔采用12号道岔，其余道岔采用9号道岔，经计算，专用线集运站站坪需要约2 800 m。

4 运输组织模式及方案比选

专用线主要货流方向不明显，华山方向，近远期运量为480万t；榆次方向近远期运量为520万t，有路企直通及专用铁路两种运输组织模式供选择，考虑到专用铁路方案需在新开富家滩站设交接场，同时专用线仍需纵列式布置到发及装车线，整体规模偏大，且运输组织效率较低[6]，本次研究后未采纳专用铁路方案。进一步研究比选了路企直通方案的两个方案。

4.1 专用线直通方案

该方案全部货流均在专用线内组织直到直发，到发煤炭装卸由本务机进行作业，装焦及集装箱调车由自备调车机负责。将南同蒲线向东改移，利用隧道争取站坪长度及高程，在原站位东侧布置富家滩站，富家滩站纵列式设1 050 m有效长系列正线2股、到发线2股；在汾河东侧与富家滩站西侧之间拆除房屋新建专用线，专用线到发场与南北端咽喉连通，纵列式布置1 050 m有效长系列5股到发线、5股装车线、2股机走线，专用线纳入富家滩站管理。专用线末端较南同蒲线高程低1.2 m，高于汾河百年洪水位约1m。改建南同蒲线4.094 km，新建专用线2.756 km，新建双线隧道1座1 160 m，投资92 307万元。专用线直通方案，布置如图1所示。

图1 专用线路企直通方案布置示意图

4.2 接轨站直通方案

在兼顾直通运输的条件下，进一步研究简化规模，研究了接轨站直通方案。该方案北向到发的520万吨/年顺向货流在专用线组织直到直发，北向到发的480万吨/年折角货流在富家滩站组织直到直发，在富家滩站增设两股到发线负责折角货流至专用线的调车作业。将南同蒲线向西改移，在原站位往北约1.2 km拆除房屋靠汾河侧布置富家滩站，富家滩站纵列式设1 050 m有效长系列正线2股、到发线4股；专用线从富家滩站南端咽喉向南引出，在富家滩站东侧与韩信岭之间拆除房屋新建专用线，纵列式布置1 050 m有效长系列3股到发线、5股装车线、1股机走线，专用线纳入富家滩站管理。改建南同蒲线3.672 km，新建专用线2.724 km，投资估算84 342万元。接轨站直通方案布置如图2所示。

图2 接轨站直通方案布置示意图

表2 优缺点比较分析表

4.3 两种方案比选

专用线直通方案和接轨站直通方案各其优缺点，详见表1。

综合分析，接轨站直通方案将专用线的南向货流转化至富家滩站直通运输，在接轨站与专用线部分调车作业，减少隧道1座，减少投资7 965万元，不占用基本农田，利于保护环境，深路堑段落缩短170 m，有效降低了工程风险。因此，灵石县段纯清洁能源产业园铁路专用线推荐采用接轨站直通方案。

5 结 论

(1)在地形受限区域，由既有站接轨新建专用线至产业园区布置装卸站一般投资大、实施性差，应对接轨点、装车站及皮带最佳匹配位置充分进行技术经济比选后综合确定。

(2)新建专用线应结合地形，采用与运量规模相匹配的先进装卸工艺，分品类、按功能、分区域布置到发及装卸场，保障到发装卸作业过程流畅。

(3)专用线布置应对货流及运输组织进行分析，因地制宜，对路企直通模式及专用铁路模式等综合比较，在满足运输需求前提下，简化布置方案，降低工程风险。