地面运输系统0313061725.docx
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地面运输系统0313061725
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。
交通图位置见图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8-1-1
\线路名称
项
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
规戈U
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
重车方向4
空车方向12
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
重车方向3050
重车方向3050
空车方向1550
空车方向1550
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
具有关资料，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4~5级，风速最大为20.7m/s,平均风速为3.1m/s;年平均气温为8.8C,年最高气温为41.4C，年最低气温为-28C;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,而年最大蒸发两高达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，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层沙（粉沙）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，一为褐黄色，稍湿，中密，夹钙质结核及细沙，大虫孔及微细孔发育，具湿陷性，层厚一般为2~5m，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一微风化砂岩。
CK1+000~CK3+200段为强风化泥岩，灰绿色，已风化成土状，以后段以中一微风化砂岩为主，棕红色，节理发育。
在河谷发育地段：
CK5+800~CK6+300段和CK8+000~CK8+800段为Q4卵石层，灰白色，青灰色，干、稍密一中密，呈亚圆状，分选性差，主要成分为灰岩、石英砂岩。
厚度1~5.0m，其下为中一微风化砂
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
无液化土层。
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.OMt/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4.675Mt/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，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：
600m
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：
750m
牵引定数：
重车方向3050t~4100t
空车方向1550t~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，由羊场湾车站9号道岔接轨，9
号道岔岔心为羊场铁路里程K10+775.19二枣泉矿铁路专用线起点
CKO+OOO，出羊场湾车站后，以600m的弯道半径转向西南，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CK4+350处过小山丘垭口后再转向南，在CK7+300处跨过碎石井大沟后，抵枣泉矿工业场地，至线路终点里程CK11+323.10为本专用线的贯通方案，路线长11.323km。
由于羊（场湾）枣（泉）公路与铁路并行，在选线时，以铁路为主，兼顾了公路平面位置。
在CK2+121.76~CK5+701.96段，由于地形较低，填方较大，最大填方高约20m,为减少工程量，设计考虑有走地形较高的火烧岩变区作为比较方案，两方案主要工程量见表8-2-1。
CK2+122~CK5+702平面方案工程数量比较表
表8-2-1
项目
单位
I:
贯通方案
n：
比较方案
n比I多
备注
路线长
Km
11.323
11.350
0.027
1.线路位置不冋
填方
m3
881143
763250
117892
范围长度为
挖方
m3
1023006
978100
44906
3.58km。
浆砌片石
m3
9548
9165
383
2.主要工程量计
桥涵
延长米/座
161.10/1
161.10/1
算范围为全线。
占地
亩
607
595
12
投资估算
万元
195
由图CK1379-439-1和表8-2-1可见，比较方案地形较为适宜，工程量小，投资少约195万元，但长达1.45km的线路，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，经技术经济综合比较，本设计推荐走火烧岩变区外的贯通方案。
（2）纵断面设计及坡度代数差选用
1纵断面设计
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。
2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
650m15%。
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8-2-2。
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
坡度代数差方案工程数量比较表
表8-2-2
项目
单位
I:
6%。
坡代数差方案
n：
12%。
坡代数差方案
I比n多
备注
填方
m3
881143
879100
2043
挖方
m3
1023000
1012450
10550
占地
亩
607
598
9
投资估算
万元
18.53
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
二、接轨站
羊场湾矿井装车站，设计时已考虑了向枣泉矿井延伸的条件。
目前
东侧的4条为既有股道，其中一条到发线、两条装煤线、一条材料线；西侧2条为设计的矿井改建后的快速装车系统重车线和到发线；北端有
一条快速装车系统的空车线，中间3条为给枣泉矿井预留的1条正线和2条到发线。
且按650m的有效长已完成路基土石方工程。
本设计接轨起点为9号道岔岔心，羊场湾铁路专用线里程K10+775.19，除正线外增铺2条到发线，股道有效长750m,工程数量详见表8-2-3、站型见图8-2-1。
由于枣泉矿井铁路专用线出本站后，为避开炸药库和羊三矿设计有弯道。
因而，其快速装车系统的空车线，需由原设计的直线，修改为随枣泉专用线转弯的曲线，半径为600m。
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。
羊场湾接轨站工程数量表
表8-2-3
序号
项目
单位
数量
备注
1
土石方
填方
m3
挖方
m3
2
铺轨
50kg/m轨，1440根/km钢筋混凝土枕。
碴厚
25cm
m
1626.66
50kk/m轨，1600根/km钢筋混凝土枕。
碴厚
40cm
m
801.23
50kk/m轨，1680根/km木枕。
碴厚40cm
m
31.27
50kk/m轨，1520根/km木枕。
碴厚25cm
m
39.48
50kk/m轨，1440根/km木枕。
碴厚25cm
m
3
轨枕
n型混凝土轨枕
根
3625
n类木枕
根：
113
4
铺道岔
9号单开
组
4
5间距交叉渡线
组
5
铺碴
面层
m3
3184
垫层
m3
639
6
防爬器
50kk/m轨，木枕地段
对
108
50kk/m轨，混凝土枕地段
对
975
7
防爬支撑
木枕地段
个
112
混凝土枕地段
个
5850
（2）能满足送空取重。
⑶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、站型方案
站型方案示意图见图8-2-2。
I方案：
设到发线3条，重车线兼到发线1条，空车线1条。
作业方式为送空取重：
到站空车进入2到，摘钓后机车由4道转线进入了皿道挂重车待发，在本务机车转线的同时，调机进皿道挂空车
牵引进入装车线对位待装。
到站材料或设备车辆经1道顶送6道卸车
II方案：
设置股道数量及作业方式与I方案基本相同，不同点在于
机车转线位置：
I方案利用材料线，而I方案利用装车线装车点以北段。
两个站型方案的工程量比较见表8-2-4
枣泉矿井装车站站型方案工程数量表
表8-2-4
项目
单位
I推存方案
I比较方案
I比I多
备注
铺轨
m
3418.45
3357.71
60.74
1.含到发线、材料线。
铺9#单开道岔
组
7
5
2
5m间距交叉渡线
组
0
1
-1
2.土石方不含装车线部分。
.
填方
m3
26152
27887
-1735
挖方
m3
53640
54091
-451
占地
ha
2.83
2.95
-0.12
I、I方案相比，工程量相差不大，I方案多2组道岔，少1组交叉渡线，调车机车移动装车车辆时I比I需多走行16m站坪长i比i
多40m从交叉渡线养护困难方面考虑，i方案要好些，经技术经济综合比较，设计推荐i方案。
因设计采用的机车由蒸汽前进型改为内燃东风4型，车站到发线有
效长由650m延长到750m,计算的牵引重量增加，整列车由39辆改为50辆，装车线也相应延长了100m及装车中心南移等原因，铁路终点北移了近200m,这样致使装车线尾部上山，最大挖深有27m左右，且和已施工原设计考虑在铁路终点经过的工业场地至狼南公路段道交叉。
为此，装车线布置方式有以下三个方案：
方案I:
整列直线方案、装车线长750m,为减少挖方量，由装车
点中心以南50m起至车挡，设计为面向车站6%。
的下坡。
方案整列弯道方案，由装车中心南50m起，以半径为400m的弯道向西转，装车线长750m。
方案皿：
半列方案，直线、装车线长400m。
三个方案的主要工程数量见表8-2-5。
装车线方案主要工程数量表
表8-2-5
项目
单位
整列弯道
整列直线
半列
备注
铺轨长
m
750
750
400
计算范围为装车中心至车挡。
填方
m3
挖方
m3
127622
228730
57404
桥涵
m
:
3-13m公跨铁立交
占地
ha
0.73
2.08
投资估算
万元
由图C1379-438-2和表8-2-5可见，整列直线方案和公路交叉，工程量最大；整列弯道方案不和公路交叉，工程较小，但压广场西侧的块煤储备场地；半列方案工程量最小，但装车需2次配整，对装车能力有
一定的影响，5.0~8.0mt/a的规模，每日列车对数为7~11对，按计算半列应该没有问题，但考虑井型较大，生产能力有波动及铁路来车不均衡等原因而否定，经技术经济综合比较，设计暂推荐采用整列直线方案。
装车站工程数量见表8-2-6。
四、桥涵
1、设计洪水频率：
桥涵及涵洞均按1/50洪水频率设计。
2、设计荷载：
装车站工程数量表
表8-2-6
序号
项目
单位
数量
附注
1
土石方
填方
m3
26152
不含装
车线
挖方
m3
53640
2
铺轨
50kg/m轨，1440根/km钢筋混凝土枕。
碴厚25cm
m
3285.83
50kk/m轨，1600根/km钢筋混凝土枕。
碴厚40cm
m
812.69
50kk/m轨，1680根/km木枕。
碴厚40cm
m
26.88
50kk/m轨，1520根/km木枕。
碴厚25cm
m
111.78
50kk/m轨，1440根/km木枕。
碴厚25cm
m
20.84
3
轨枕
n型混凝土轨枕
根
6032
n类木枕
根
246
4
铺道岔
9号单开
组
7
5间距交叉渡线
组
5
铺碴
面层
m3
5462
垫层
m3
697
6
防爬器
50kk/m轨，木枕地段
对
196
50kk/m轨，混凝土枕地段
对
1260
7
防爬支撑
木枕地段
个
204
混凝土枕地段
个
7560
8
行车指挥
平台
站台墙，高出轨面：
h=0.5m
10延米
5
站台斜墙：
h=0.5m
端
2
铺面：
预制混凝土方砖厚8cm，砂垫层厚
2cm
100m2
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
铁路采用中一活载，公跨铁桥梁采用汽一20级，挂一100。
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。
碎石井沟大桥跨越高度及跨径，考虑了桥下有矿井公路穿越，采用6—24m预应力砼梁。
大中桥一览表见8-2-7。
涵洞一览表见表8-2-8。
大、中桥一览表
表8-2-7
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
碎石井沟大桥
CK8+230.35
6
24
161.10
后张法预应力砼梁
桩基
锥坡防护
2
公跨铁立交桥
CK1++600
3
13
45.04
后张法预应力砼梁
扩大基础
锥坡防护
3
公跨铁立交桥
CK11+117
3
13
45.04
后张法预应力砼梁
扩大基础
锥坡防护
涵洞一览表
表8-2-8
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
CK1+120
90
1
1.0
钢筋砼圆管涵
一字墙
1.0
7
排水
2
CK2+915
60
1
1.0
钢筋砼圆管涵
一字墙
1.0
32
排水
3
CK3+040
90
1
3.0
钢筋砼盖板涵
八字墙
3.5
22
排洪
4
CK3+535
45
1
3.0
钢筋砼盖板涵
八字墙
3.5
85
交通
5
CK3+655
75
1
2.5
钢筋砼盖板涵
八字墙
3.0
71
排洪
6
CK3+800
90
1
1.5
钢筋砼盖板涵
八字墙
2.0
57
排洪
7
CK4+168
90
2
5.0
钢筋砼拱涵
八字墙
5.0
47
排洪
8
CK4+570
90
1
1.5
钢筋砼盖板涵
八字墙
2.0
15
排洪
9
CK4+840
50
1
3.0
钢筋砼盖板涵
八字墙
3.5
24
排洪
10
CK6+180
90
1
3.0
钢筋砼盖板涵
八字墙
3.5
26
排洪
11
CK6+860
90
1
3.0
钢筋砼盖板涵
八字墙
3.5
18
排洪
12
CK8+958
90
1
3.0
钢筋砼盖板涵
八字墙
3.5
7
排洪
13
CK9+165
90
1
1.5
钢筋砼盖板涵
八字墙
2.0
18
排洪
14
CK9+522
70
1
2.0
钢筋砼盖板涵
八字墙
2.5
7
排洪
15
CK10+110
90
1
3.0
钢筋砼盖板涵
八字墙
3.5
7
排洪
16
CK10+320
90
1
1.0
钢筋砼圆管涵
一字墙
1.0
7
排水
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<8m时，采用1:
1.5;当填高8mvh
<20m时，采用1:
1.75。
当局部路堤采用沙土填筑路堤时，边坡坡率放缓一级，并以卵砾石防护。
（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2m。
路堑边坡坡率：
沙土1：
1.75
黄土1:
0.5
卵石1：
1.5
砂质泥岩1:
0.5
砂岩：
顺坡1：
1，逆坡1：
0.3
当黄土段挖深大于10m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XH型混凝土枕，碎石井沟大桥铺设混凝土桥枕，不宜铺混凝土枕地段，铺设H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：
正线：
采用双层，面层为碎石道碴厚20cm，垫层采用粗砂或石屑，厚20cm。
到发线、材料线和装车线均采用单层碎石道碴，厚25cm。
（5）区间主要工程数量表见表8-2-9。
全线工程数量表见表8-2-10。
区间主要工程数量表
表8-2-9
序号
项目
单位
数量
备注
1
线路长
m
11.323
2
铺轨
50Kg/m轨，1440根/km钢筋混凝土枕，碴厚25cm
m
50Kg/m轨，1600根/km钢筋混凝土枕，碴厚40cm
m
8416.51
50Kg/m轨，1600根/km钢筋混凝土桥枕，碴厚40cm
m
199.80
50Kg/m轨，1680根/km木枕，碴厚40cm
m
17.86
50Kg/m轨，1520根/km木枕，碴厚25cm
m
3
轨枕
H型混凝土轨枕
根
13467
混凝土桥枕
根
320
n类木枕
根
30
4
铺道岔
9号单开
组
5间距交叉渡线
5
铺碴
面层
m3
13030
垫层
m3
6208
6
防爬器
50Kg/m轨，木枕地段
对
7
50Kg/m轨混凝土枕地段
对
820
7
防爬支撑
木枕地段
个
42
混凝土枕地段
个
4920
8
大中桥
铁路桥
延长米
/座
161.10/1
公路桥
90.08/2
9
涵洞
道
16
10
路基土石方
填方
104m3
85.50
挖方
104
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