枣泉煤矿初步设计简介第8章 地面运输g.doc

宁夏枣泉煤矿初步设计（修改） 第八章 地面运输 第八章 地面运输 第一节 概况 一、既有交通条件 枣泉矿井位于灵武矿区南部，银川市东南约70km、灵武市东约50km处。包（头）兰（州）铁路由矿区西部约70km处南北通过，灵武铁路支线在大坝车站与包兰铁路相连，通往矿区古窑子车站，该站为矿区铁路的集配站，羊场湾煤矿与灵武煤矿铁路专用线均在此接轨。灵武铁路支线长70km、羊场湾铁路专用线长10.5km。 相邻既有铁路主要技术标准见表8-1-1。 银（川）青（岛）高速公路紧靠矿区黎家新庄中心区通过，国道307线沿矿区北部经古窑子东西向穿过。矿区内部主干公路主要包括黎家新庄中心区至古窑子辅助企业区的二级公路、辅助企业区至羊场湾煤矿的三级公路（二级公路路基，三级路面）等，已形成矿区内部和矿区与外部联系的公路运输系统，交通十分便利。 交通位置见图1-1-1。 二、可行性研究及审查意见 铁路专用线由羊场湾站接轨，可行性研究报告中设计有三个方案 东线沿井田东部边缘至井口，线路长11.31km（不含羊场湾站正线铺轨0.92km，下同）。 中线沿井田中部背轴部至井口，线路长10.39km。 西线沿井田西部边缘至井口，线路长15.12km。 相邻既有铁路主要技术标准表 表表8-1-1 线路名称 项 目 包 兰 铁 路 灵 武 铁 路 支 线 羊 场 湾 铁 路 专 用 线 灵 新 铁 路 专 用 线 现 行 规 划 铁路等级 国铁Ⅰ级 国铁Ⅰ级 地方铁路Ⅰ级 工业企业Ⅰ级 工业企业Ⅰ级 正线数目 单 线 单 线 单 线 单 线 单 线 限制坡度（‰） 6 6 重车方向6‰空车方向12‰ 重车方向4 空车方向12 重车方向4 空车方向10 最小曲线半径（m） 600 600 300 400 300 牵引种类 蒸 汽 电 力 蒸汽（预留电气化条件） 蒸汽（预留电气化条件） 蒸汽（预留电气化条件） 机车类型 前 进 韶山3 前 进 前 进 前 进 到发线有效长度（m） 850 850 650，预留850 650，预留850 650，预留850 牵引定数（t） 上行1700 下行2600 4000 重车方向3050 空车方向1550 重车方向3050 空车方向1550 重车方向3050 空车方向1550 闭塞方式 继 电 半自动 继 电 半自动 继电半自动 继电半自动 继电半自动 输送能力（Mt/a） 16.4 可行性研究报告审查意见 1、同意中线方案； 2、平曲线弯道最小半径400m，宜改为600m； 3、同意采用快速装车方式； 4、矿区铁路牵引机车从2004年起将逐步把前进型蒸汽机车改为东 风4型内燃机车。因而，本专用线设计宜按内燃机车考虑。 三、自然条件 1、地形、地貌 线路沿线多为低丘台地地貌景观，个别为低山，沿线分布有较多固定、半固定和移动沙丘。 2、气象环境 据有关资料，该区属半干旱沙漠大陆性季风气候，昼夜温差大，降水量稀少，季风从当年10月至来年5月，长达7个月，多集中于春秋两季，风向多为北或西北，风力最大可达8级，一般为45级，风速最大为20.7m/s，平均风速为3.1 m/s；年平均气温为8.8℃，年最高气温为41.4℃，年最低气温为-28℃；降水多集中在7、8、9三个月，年最大降水量为352.4mm，年最小降水量仅为80.1mm，而年最大蒸发量高达2303.3mm，年平均蒸发量1682.8mm。最大冻土深1.09m，每年11月下旬开始冰冻，来年3月解冻。 3、水文地质条件 线路沿线在勘探期间未见地表水系，除倒江沟、碎石井沟有探孔见地下水外，其它勘探深度范围内未见地下水。 4、地层岩性 沿线绝大部分为薄层风积沙所覆盖，沙丘呈移动，半移动状态。一般层厚在1.5m左右。在低山洼地粉沙下面为黄土状粉土，一般为褐黄色，稍湿，稍松中密，含少量钙化胶结物，大虫孔及微细孔发育，具湿陷性，层厚一般为25m，局部深达10m左右。工业场地内大部分地段，第四系薄层覆盖物下为强风化泥岩或中强风化砂岩。 CK0200CK7000段为强风化泥岩夹砂岩，灰绿色，已风化成土状，以后段以强风化砂岩夹泥岩为主，棕黄色，节理发育。 在河谷发育地段CK5000CK5500段和CK7000CK7600段为砾石层，青灰色，干、稍密中密，呈亚圆状，分选性差，主要成分为灰岩、石英砂岩。厚度15.0m，其下为中强风化砂岩。 5、地震效应评价 该区地震设防烈度为八度，设计基本地震加速度值为0.2g ，沿线局部有液化土层。 但根据宁夏煤业集团有限责任公司[2004]293号文，在宁东能源重化工基地内，依据中国地震动峰值加速度区划图（GB18306-2001）,该区域的地震设防烈度为Ⅶ度，要求相关设计中凡涉及地震设防烈度参数时，均按Ⅶ度执行。 第二节 标准轨距铁路 一、矿井铁路专用线 1、运量及流向 矿井设计生产能力为5. 0Mt/a，地面主要生产环节按8.0Mt/a考虑，弃除约2.5％的矸石，再考虑年地销0.2Mt由公路运输，则由铁路专用线外运量分别为4.675 Mt/a、7.6Mt/a主要经羊场湾铁路、灵武铁路支线运往大坝电厂及区内能源重化工基地，或通过包兰铁路运往兰州方向。 2、本专用线主要技术标准 按本专用线的运量，考虑相邻铁路的技术标准，结合本专用线所处位置的地形、地质等自然条件，根据工业企业铁路规范和可行性研究报告审查意见，经技术经济比较，选定本专用线的主要技术标准如下 线路等级工业企业Ⅰ级 正线数目单线 限制坡度重车方向6‰，空车方向12‰ 最小曲线半径500m 牵引种类内燃、预留电气化条件 机车类型东风4 到发线有效长初期750m，远期850m 牵引定数重车方向初期3050t，远期4100t 空车方向初期1550t，远期2150t 闭塞方式继电半自动 3、线路走向及方案比选 （1）线路走向 线路走向按工可审定的中线方案。 在可研报告完成及审查后，羊场湾车站进行了改扩建，将羊场湾装车站原预留给枣泉矿的到发线占用，因此，本初步设计（修改）中将接轨点由羊场湾站头改为站尾。由羊场湾铁路里程K11769.82（枣泉矿铁路专用线起点CK0000）处接轨，随后，以500m的弯道半径（羊场湾站二期工程股道间距的限制）转向西南，经炸药库、羊三矿西侧，走火烧岩变区的西边缘外侧，向西南方向过倒江沟，在CK4200处过小山丘垭口后再转向南，在CK7126处跨过碎石井大沟后，抵枣泉矿工业场地，至线路终点里程CK10251.756，路线长10.251km，为本专用线的贯通方案。在CK1600CK4100段，地形较低，填方较大，最大填方高约20m，如果设计考虑走地形较高的火烧岩变区方案，那么，铁路专用线在该段要两次跨过羊枣公路，并且在生产运营期间, 火烧岩变区的存水会随着地下开采而排出，继而地形下陷，预测下陷值为6m左右，影响铁路运营，维修工作量较大，因此，本初步设计（修改）采用贯通方案。 （2）纵断面设计及坡度代数差选用 纵断面设计原则 地形较平顺地段，为减少沙害，尽量设计成低路堤，其余地段，综合地形、地质条件，兼顾移挖作填，尽可能做到填挖平衡，以减少施工方工程量、铁路永久占地和取弃土占地数量，降低投资。 碎石井沟大桥段，考虑了羊枣公路以过水路面下穿的高度。 矿井装车站装车线段，为减少挖方，在装车站中心南50m至终点，设计为面向车站的下坡。 坡度代数差的选用 按标准轨距铁路设计规范GBJ12-87，相邻坡段的坡度代数差不得超过如下值。 到发线有效长 坡度代数差 650m 15 ‰ 750m（采用东风4内燃机车） 12 ‰ 850m（采用韶山3电力机车时） 6 ‰ 考虑矿区铁路牵引机车将逐步由蒸汽改为东风4内燃机车，以及铁路的规划情况，本设计选择12‰和6‰的坡度代数差作了两个方案，工程量比较见表8-2-1。 坡度代数差方案工程数量比较表 表8-2-1 项 目 单 位 Ⅰ6 ‰坡 代数差方案 Ⅱ12 ‰坡 代数差方案 Ⅰ比Ⅱ多 备 注 填 方 m3 680922 678839 2003 挖 方 m3 845125 834535 10590 占 地 亩 498 487 11 投资估算 万元 19.53 由表可见，两方案工程量相差不大。如果采用12‰的坡度代数差，后期改为电力机车牵引、到发线有效长延长到850m时，已形成的路基 纵断面坡度代数不易调整。因此，设计推荐采用6‰的坡度代数差方案。 （3）局部方案比较 在枣泉铁路专用线CK2250CK3320段，由于地形较低，填方较大，最大填方高约20m，因此，对该段进行架桥和高路堤方案的比较。 架桥方案 设32孔32m跨特大桥一座，桥长1059.72m，全线填方68.1万m3，挖方84.6万m3，考虑部分砂性土不能用作填方，全线填挖方基本平衡，该方案建安工程费1977.01万元。 高路堤方案 该段路堤填方量为58.4万m3，且需建长涵洞4道，全线填方126.5 万m3，挖方84.6 万m3，考虑部分砂性土不能用作填方，全线填挖方不能平衡，尚需借土方约60万m3，该方案建安工程费1922.35万元。 从比较来看，架桥方案与高路堤方案建安工程费基本相同。但是高路堤方案需要大量的外借土方，非常不利于环保，且高填方沉陷问题难以控制，今后养护工作量较大。因此，本设计推荐架桥方案。 二、接轨站 华宇公司改造设计的羊场湾车站为纵列式布置，车站东侧有4条既有股道，其中一条到发线、两条装煤线、一条材料线；西端新增2条装煤线为羊场湾装车站二期工程。该站为枣泉矿铁路专用线预留了接轨条件，本设计在既有的4股道末端，即羊场湾铁路专用线里程K11769.82处设岔接轨，为使羊场湾站后期改建方便，在枣泉矿铁路专用线CK0099.114处预留9号单开道岔先铺设。 三 、矿井装车站 1、设计原则 1 由于井型大，要求装车速度快，设计采用单点快速整列装车，配备一台带有低恒装置的内燃机车调机移动车辆。 2 能满足送空取重。 3到发线有效长初期750m，预留850m，装车线长按牵引定数4100吨，车辆平均总重82吨，整列50辆据实计算。后期股道长度延长要方便。 4 在满足上述条件的情况下，尽量使调车作业简单，以提高作业效率。 2、需要列车对数N需 外运煤炭共需要列车对数为 N N需每天需要的运煤列车对数； Q各品种煤炭的运量，t/a； q各品种煤列静载重；t/列。 根据矿井建设规模，经计算每天需要列车对数为9对/d，矿井能力达到8.0Mt/a规模时为11对/d。 3、站型布置 站型示意图见图8-2-1。 设到发线2条，重车线兼到发线1条，空车线1条。为使矿井后期调车方便预留到发线1条。 作业方式为送空取重到站空车进入2道，摘钓后机车由1道转线进入了Ⅲ道挂重车待发，在本务机车转线的同时，调机进2道挂空车牵引进入5道装车线对位待装。 装车站工程数量见表8-2-2。 装 车 站 工 程 数 量 表 表8-2-2 序号 项 目 单 位 数 量 附 注 1 土 石 方 填 方 m3 96287 挖 方 m3 186853 2 铺 轨 50㎏/m轨，1440根/km钢筋混凝土枕。碴厚25cm m 3474.118 50㎏/m轨，1520根/km木枕。碴厚25cm m 36.812 50㎏/m轨，1440根/km木枕。碴厚25cm m 2.083 纯铺轨，碴厚25cm m 50.4 3 轨 枕 Ⅱ型混凝土轨枕 根 5005 Ⅱ类木枕 根 60 4 铺道岔 50㎏/m ，9号单开 组 5 5 铺 碴 单层碎石道碴 m3 5453 6 防爬器 木枕地段 对 24/8 进站方向/出站方向 道岔 对 40/40 7 防爬支撑 木枕地段 个 192 道岔 个 90 8 行车指挥 平 台 站台墙，高出轨面h0.5m 10延米 5 站台斜墙h0.5m 端 2 铺面预制混凝土方砖厚8cm，砂垫层厚2cm 100 m2 2.5 9 车 挡 土堆式 个 2 10 进站道路 路基宽7.5m，混凝土路面宽6m，路面结构碎石灰土20cm，C30混凝土22cm m 45 四、桥涵 1、设计洪水频率 桥梁及涵洞均按1/50洪水频率设计。 2、设计荷载 铁路采用中活载，公跨铁桥梁采用公路Ⅱ级。 3、设计内容说明 沿线无大的江河及重要设施与本线交叉，原则上桥址的选择服从线路方案。倒江沟特大桥（CK2254.91CK3314.63）考虑了附近的羊枣公路、供水管路、输电线路的影响以及高填方带来的大量借方影响，采用32孔32m跨预应力砼梁。碎石井沟大桥（CK7038.50CK7214.90） 桥下净高及跨径，考虑了桥下有羊枣公路穿过，采用5孔32m跨预应力砼梁。在CK10057.10处，枣泉矿对外联络公路跨越本铁路专用线， 设3-13m公跨铁立交桥一座。 大中桥一览表见8-2-3。 涵洞一览表见表8-2-4。 大、中 桥 一 览 表 表8-2-3 序号 桥 名 中心里程 孔数 跨径 m 桥全长 m 结构形式 基础 备注 1 倒江沟特大桥 CK2784.77 32 32 1059.72 后张法预应力砼梁 扩大基础桩基 锥坡防护 2 碎石井沟大桥 CK7126.70 5 32 176.40 后张法预应力砼梁 扩大基础 锥坡防护 3 公跨铁立交桥 CK10057.10 3 13 44.58 钢筋砼空心板 扩大基础 锥坡防护 涵 洞 一 览 表 表8-2-4 序号 桩 号 路水交角 度 孔数 孔 孔径 m 结构形式 洞口型式 涵洞净高 m 涵洞总长 m 备注 1 CK2040 90 1 2.0 钢筋砼盖板涵 八字墙 2.5 31 排水 2 CK3563.5 90 1 2.0 钢筋砼盖板涵 八字墙 2.5 24 保护水管 3 CK3800 90 1 1.0 钢筋砼盖板涵 八字墙 1.6 31 排洪 4 CK4660 90 1 2.0 钢筋砼盖板涵 八字墙 2.5 13 排洪 5 CK5200 90 1 2.0 钢筋砼盖板涵 八字墙 2.5 56 排洪 6 CK5760 90 1 2.0 钢筋砼盖板涵 八字墙 2.5 51 排洪 7 CK7880 90 1 1.0 钢筋砼盖板涵 八字墙 1.6 19 排洪 8 CK8120 90 1 1.0 钢筋砼盖板涵 八字墙 1.6 38 排洪 9 CK8480 90 1 1.0 钢筋砼盖板涵 八字墙 1.6 19 排洪 10 CK9000 90 1 2.0 钢筋砼盖板涵 八字墙 2.5 34 排洪 五、路基及轨道 1、路基 （1）路堤路基面宽6.2m 路堤边坡坡率一般当填高h≤12m时，采用11.5；当填高12m＜h≤20m时，采用11.75。 （2）路堑路基面宽5.8m，路基两侧设侧沟，侧沟外设边沟积沙平台宽6m。 路堑边坡坡率沙土11.75 黄土10.75；卵石11 砂质泥岩11；砂岩 10.5 当黄土段挖深大于8m时，堑坡中间增设2m宽中间平台，沙土层底设积沙平台宽2.0m。 2、防护 沙土部分边坡采用卵砾石封闭，厚15cm，路堑侧沟采用浆砌片石防护，碎石井沟大桥两侧及倒江沟段高路堤底部2.5m范围内采用浆砌片石护坡。 铁路两侧设防沙绿化带，种植沙冬青、沙柳等，防沙带宽枣羊公路一侧，为两路中间部分，无公路一侧为250m。 3、轨道 （1）钢轨因43kg/m钢轨货源紧缺，设计采用50kg/m钢轨。 （2）道岔采用9号单开普通道岔。 （3）轨枕一般地段铺设XⅡ型混凝土枕，倒江沟特大桥、碎石井沟大桥铺设混凝土桥枕，不宜铺混凝土枕地段，铺设Ⅱ类木枕。轨枕铺设数量如下 正线混凝土枕1600根/km，木枕1680根/km。 到发线混凝土枕1440根/km，木枕1520根/km。 材料线、装车线混凝土枕和木枕均为1440根/km。 （4）道碴区间线采用双层，面层为碎石道碴厚20cm，垫层采用粗砂或石屑，厚20cm。装车站采用单层碎石道碴，厚25cm。 全线工程数量表见表8-2-5。 六、行车组织及劳动定员 1、行车组织 （1）车流组织原则 灵武铁路支线车流的组织原则是古窑子运往灵武电厂、大坝电厂的末煤，组织开行固定循环车底整列运输；余下外运南下兰州等方向的块煤由摘挂列车挂运，在大坝车站集结外运。外运空车由兰州铁路局供给。 根据灵武铁路支线车流的组织原则，结合煤的品种、流向、运输特点及车站布置等，组织开行小运转列车（按行车办理），担负固定循环车底，外运煤列及运输矿建材料车辆的取送车作业。由于本专用线有组织开行始发直达整列运输的条件，所以要求灵武铁路支线对外运煤组织开行整列运输。 本设计不考虑增加机车和车辆。 （2）运营管理方式 运营管理方式与羊场湾铁路专用线一致，包括装车站移动车辆调机的整备均委托大古铁路公司。 （3）运输能力 古羊枣铁路专用线设计通过能力与灵武铁路支线的能力是匹 全 线 工 程 数 量 表 表8-2-5 序号 项 目 单位 数 量 备 注 1 土石方 填 方 104m3 68.1 包括装车站 挖 方 104m3 84.6 换填 104m3 26.3 2 铺 轨 50Kg/m轨，1440根/km混凝土枕，碴厚25cm m 3475 50Kg/m轨，1600根/km混凝土枕，碴厚40cm m 8432 50Kg/m轨，1680根/km木枕，碴厚40cm m 53 50Kg/m轨，1520根/km木枕，碴厚25cm m 37 50Kg/m轨，1440根/km木枕，碴厚25cm m 2 3 铺道岔 9号单开 组 7 4 铺碴 面层 m3 17580 垫层 m3 6385 5 防爬器 50Kg/m轨 对 1104 6 防爬 支撑 个 6546 7 行车指挥平台 站台墙，高出轨面h0.5m 10延米 5 站台斜墙h0.5m 端 2 铺面预制混凝土方砖厚8cm沙垫层厚2cm 100m2 2.5 8 车挡 土推式 个 2 9 进站 道路 路基宽7.5m，混凝土路面宽6m，路面结构碎石灰土20cm，C30混凝土22cm， m 45 10 大中桥 铁路桥 延长米/座 1236.14/2 公路桥 44.58/1 11 涵洞 道 10 12 排水槽 横向排水槽净高0.5m，长6m 道 2 13 路基 防护 挖基土 m3 5689 砂砾 m3 3284 M5.0浆砌片石侧沟 m3 5946 M7.5浆砌片石护坡 m3 2405 14 挡墙 M7.5浆砌片石 m3 5098 挖石 m3 1264 砂夹卵石反滤层 m3 451 夯填粘土防渗层 m3 68 15 占 地/取土租地 ha 33.2/3.1 16 东风4内燃机车 台 1 17 客货两用车 辆 1 配的。灵武铁路支线设计可能输送能力为16.4Mt/a。古羊枣铁路专用线承担的羊场湾和枣泉矿井的规模均为5.0Mt/a，弃除矸石后古羊枣铁路专用线与灵武铁路支线的能力是可以承担的。 2、劳动定员 详见表8-2-6。 铁 路 劳 动 定 员 表 表8-2-6 名 称 每 班 人 班 制 小 计 值班员 1 3 3 助理值班员 1 3 3 货运员 1 3 3 道岔清扫员 2 3 6 站 长 1 1 1 司 机 2 3 6 连接员 1 3 3 工 务 24 备 员 5 总 计 54 3、房屋 运转室 36m2 道岔清扫房2918 m2 养路工区 379 m2 信号室面积详见其它章节。 第三节 场外公路 本矿井设有对外联络的羊（场湾）枣（泉）公路，矿井工业场地至狼南公路的连接线和排矸及炸药库公路，分述如下 一、羊枣公路 该公路起于羊场湾矿井东侧古窑子至羊场湾公路的终点，向西南方向经炸药库东、羊三矿北、至铁路专用线东约40m处转向南与铁路并行至碎石井大沟，以过水路面方式由铁路专用线桥下穿越至铁路西侧，再与铁路并行至矿井工业场地大门口。全长9.99km，采用平原微丘二级公路标准，路基宽12m，路面宽9.0m，沥青混凝土路面。该路由自治区政府投资，单独设计。 二、工业场地至狼南公路连接线 出工业场地南大门转向西至狼南公路，路线长2.6km。该路路基宽7.5m，沥青混凝土路面宽6.0m，路面结构为细粒式沥青混凝土2.5cm中粒式沥青混凝土4cm，6‰水泥稳定砂砾20cm天然砂砾20cm。该路已于2003年11月完成施工图，现已施工完毕。 三、排矸公路 由工业场地西大门向西至排矸场，路线长0.54km。路基宽4.5m，路面宽3.5m，泥结碎石路面。在本路线中间两侧各设一错车道。 四、炸药库公路 由排矸场东接排矸公路，向南0.45km后转向西南至炸药库，路线长0.79km。路基宽4.5m、路面宽3.5m，泥结碎石路面。 公路主要工程数量详见表8-3-1。 工业场地至狼南公路联络线涵洞见表8-3-2。 排矸及炸药库公路涵洞见表8-3-3。 公路主要工程数量表 表8-3-1 项 目 单 位 羊枣公路 排矸公路 炸药库公路 联络公路 长 度 km 9.99 0.54 0.79 2.61 填 方 104m3 .0.72 1.00 1.22 挖 方 104m3 0.58 0.62 1.51 涵 洞 道 2 5 占 地 亩 13.50 19.30 75.48 路 面 104m2 0.19 0.27 1.57 路基 防护 工程 砂砾封闭层 m3 433 650 2167.5 固沙带 m2 391582.95 围 栏 m 5221.11 M7.5浆砌片石水沟 m3 148 222 740.52 路缘石 m3 156.64 注羊枣公路详细工程量详见施工图。 中煤国际工程集团武汉设计研究院 8-19