葉歡
(新疆鐵道勘察設計院有限公司,烏魯木齊 830011)
當今世界能源愈發(fā)緊張,作為我國煤炭資源后備的新疆煤區(qū),近年來開發(fā)速度日益加快。本項目是紅沙泉煤礦區(qū)的配套基礎工程,將為礦區(qū)煤炭外運提供強有力的運輸保障。大規(guī)模、長距離的煤炭運輸若依靠公路運輸,不僅成本高,而且存在耗能、污染等問題。本項目建設可實現(xiàn)礦區(qū)至園區(qū)直達運輸,效益優(yōu)勢明顯。同時,神華集團在新疆各礦區(qū)內(nèi)部的交通運輸主要以礦區(qū)鐵路為主,干線力爭合資建設,努力形成較為完善的煤炭鐵路運輸網(wǎng)絡,滿足煤炭供給需求。本項目的實施可以進一步完善神華集團在準東礦區(qū)的基礎設施,對降低企業(yè)運輸成本、提高運輸效益,提升企業(yè)核心競爭力至關重要。
紅沙泉1號露天煤礦礦區(qū)位于奇臺縣城東北處,本項目自改建的金溝車站黑山端引出,新建正線全長14.46 km,同時對原將黑線上的金溝站附近段落進行改線,將原金溝站6‰站坪坡度軟化為1‰站坪坡度,改建長度5.8 km。
本項目位于準噶爾盆地東緣卡拉麥里剝蝕區(qū),屬卡拉麥里南麓,海拔高程615~680 m,相對高差5~10 m,植被稀少,呈巖漠、荒漠景觀。沿線主要出露地層為第四系全新統(tǒng)、上更新統(tǒng)洪積粉土、細圓礫土;上第三系上-中新統(tǒng)泥巖夾砂巖;侏羅系下統(tǒng)、中統(tǒng)砂巖夾泥巖;石炭系下統(tǒng)凝灰?guī)r。線路地處亞歐大陸的腹地,遠離海洋,因此,氣候具有強烈的大陸性暖溫帶干旱區(qū),夏季炎熱,冬季嚴寒且漫長,氣候干燥,旱季長、雨季短,降雨量分布不均,普遍較少且集中,晝夜溫差變化較大,四季多有大風[1]。
本專用線接軌于將黑線金溝站,根據(jù)主貨流方向烏將線及將黑線為本專用線的后方運輸通道,區(qū)域內(nèi)相關鐵路的主要技術(shù)標準見詳見表1。
本線選線主要受將黑線、準東開發(fā)區(qū)工業(yè)廣場規(guī)劃、礦界、露天礦位置、排土場位置、紅沙泉礦區(qū)規(guī)劃等影響。
2.4.1 將黑線
金溝站為6‰站坪坡度,專用線的接入需改造金溝站的站坪坡度,金溝站前后均為6‰足坡,因站坪坡度的調(diào)整需改建將黑線5.791 km。本專用線需綜合考慮既有將黑線與改建將黑線的影響因素。
2.4.2 準東開發(fā)區(qū)工業(yè)廣場規(guī)劃
線路走行區(qū)域有準東開發(fā)區(qū)工業(yè)廣場規(guī)劃,浙能煤制氣、京能、星光化工等項目已選址建設,受其影響線路方案應盡量繞避[2]。
2.4.3 礦界
紅沙泉礦區(qū)位于準東礦區(qū),周圍有將軍戈壁一號露天煤礦、華宏、天池能源、昌吉英格瑪、奇臺縣牧場礦區(qū)等多個礦區(qū),線路方案應盡量減少對礦產(chǎn)資源的壓覆。
2.4.4 紅沙泉礦區(qū)規(guī)劃
本次結(jié)合本區(qū)域內(nèi)可供接軌的車站,從各接軌站條件、路線長度、工程造價、后期運營費用等方面進行研究比選[3]。
本項目的煤炭貨流主要方向為烏魯木齊市甘泉堡工業(yè)園區(qū),根據(jù)區(qū)域路網(wǎng)及規(guī)劃,本線可接軌的車站有黑山站、北山站、金溝站、北山北站和將軍廟站,詳見圖1。
圖1 接軌方案示意圖
表1 區(qū)域內(nèi)相關鐵路主要技術(shù)標準
3.1.1 金溝站接軌
1)金溝站現(xiàn)狀及接軌后改建情況。金溝站現(xiàn)狀為預留會讓站,站坪坡度為6‰,本次正線貫通專用線,坡度由6‰軟化為1‰。
2)金溝接軌方案。線路自改建后的金溝站站中心黑山端咽喉引出,后折向西南沿溝南側(cè)走行至紅沙泉礦區(qū)設紅沙泉站,全長14.460 km。
3.1.2 北山站接軌
1)北山站現(xiàn)狀及接軌后改建情況。北山站為預留中間站,站坪坡度為平坡,專用線引入后對該站進行開站。
2)北山接軌方案。線路自北山站引出后,折向西至石錢灘風景區(qū),繼續(xù)前行至紅沙泉礦區(qū),設紅沙泉站,全長17.257 km。
3.1.3 黑山站接軌
1)黑山站現(xiàn)狀及接軌后改建情況。黑山站為將中間站,可直接引入,增設到發(fā)線1條即可。專用線在車站站房同側(cè)引入,新增到發(fā)線1條。
2)黑山接軌方案。線路自黑山站將軍廟端咽喉引出,直行7.5 km,后轉(zhuǎn)向正北,經(jīng)小露天煤礦區(qū)后向西進入紅沙泉礦區(qū),設紅沙泉站,線路全長20.031 km。
3.1.4 北山北站接軌
1)北山北站現(xiàn)狀及接軌后改建情況。北山北站為既有的會讓站,本次專用線引入后進行適當改造即可。
2)北山北接軌方案。線路自北山北站黑山端咽喉引出折向東南穿越浙能煤制氣選址,后折向西進入紅沙泉礦區(qū),設置紅沙泉站,線路總長26.637 km。
3.1.5 將軍廟站接軌
1)將軍廟站現(xiàn)狀及接軌后改建情況。將軍廟站為國鐵干線烏將鐵路上的中間站,站坪為平坡,預留有專用線接入條件。專用線引入后新增到發(fā)線1條即可。
2)將軍廟接軌方案。專用線自將軍廟站引出后,在昌吉英格瑪?shù)V區(qū)西北角回頭折向南,后進入紅沙泉礦區(qū),設終點站紅沙泉站,線路全長52.12 km。
3.2.1 從工程投資分析
經(jīng)詳細工程量統(tǒng)計及造價測算,金溝接軌方案新建線路長14.46 km,改建將黑線長5.79 km,工程投資最??;北山接軌方案線路長17.28 km,工程投資較金溝接軌方案增加約10 490萬元;黑山接軌方案新建線路長20.03 km,工程投資較金溝接軌方案增加622萬元;北山北接軌方案新建線路長度26.64 km,工程投資較金溝接軌方案增加4 337萬元;將軍廟接軌方案新建線路長52.12 km,工程投資較金溝接軌方案增加45 761萬元。
3.2.2 從接軌條件分析
金溝站為預留會讓站,站坪坡度較大,需改建既有線,接軌條件最差,北山站為預留中間站,需新開站,接軌條件次之,將軍廟站、黑山站、北山北站3個車站均為既有車站,接軌條件較好[4]。
3.2.3 從壓覆礦產(chǎn)分析
黑山接軌方案、將軍廟接軌方案均不同程度的壓覆煤礦區(qū),金溝站、北山站及北山北等3個方案均不存在壓覆礦問題。
3.2.4 從對準東開發(fā)區(qū)規(guī)劃工業(yè)園區(qū)的影響
金溝接軌、北山北接軌、北山接軌等3個方案對準東開發(fā)區(qū)規(guī)劃均有不同程度的切割,金溝站接軌、黑山站接軌及將軍廟站接軌方案均走行在規(guī)劃區(qū)外,對規(guī)劃無影響。
綜上,經(jīng)多方位技術(shù)經(jīng)濟比選,同時征求當?shù)卣飨嚓P部門后,推薦投資最省、符合準東開發(fā)區(qū)規(guī)劃、對將黑鐵路適當進行改建的金溝站接軌方案。
鐵路選線設計階段首先必須完成的就是接軌方案的選擇,其方案合理與否,對鐵路項目整體走向、技術(shù)標準、工程投資、后期運營等方面將產(chǎn)生直接的影響,接軌點的比選是一個復雜綜合的綜合選優(yōu)研究。
本次研究對區(qū)域內(nèi)接軌點進行全面深入分析,最終未按常規(guī)選擇既有車站或接軌站條件較好的接軌點,將既有站改擴建甚至包括既有線改造內(nèi)容進行通盤考慮,選擇在6‰站坪坡的預留站接軌,對既有鐵路進行改線并開站,對鐵路項目接軌方案研究有一定的借鑒意義。
新疆準東紅沙泉1號露天煤礦鐵路專用線按照上述研究推薦的接軌方案完成了建設,并于2019年5月開通運營,3年以來,路線整體運營狀態(tài)良好,本次研究采用的接軌方案經(jīng)受住了實踐的考驗。