新建铁路红柳林至神木西运煤专用线可行性研究报告

新建铁路红柳林至神木西运煤专用线可行性研究报告内容摘要：

CK27+800 至神木西站 CK42+134 位于毛乌素沙漠，多形成新月形沙丘及片状沙地，覆盖层厚度一般 5～ 15 米，多为粉细砂，地表植被以沙蒿为主，低洼地段覆盖沙柳，植被覆盖率一般 40％～ 60％，局部沙丘顶部覆盖率约 20％～ 30％，为半固定、固定沙地、沙丘。 多以路基工程形式通过。 沿线沙害主要集中在春季，每临初春，沙土飞扬，对工程有不同程度的影响，施工及运营中要注意保护好既有植被，采用适当的工程处理措施新建铁路红柳林至神木西运煤专 用线 可行性研究 18 及时防护新开挖断面，以切断新的沙源。 2） 煤窑采空 铁路沿考考乌素沟走行，穿越张家峁井田 、 海湾井田、柠 条塔井田、柠条塔露天井田 区。 小矿井及煤窑沿考考乌素沟两岸多有分布 ，主要集中在马家概沟至柠条塔矿区段。 沿线煤矿为平峒巷道式开采。 现根据 煤矿 对线路的影响程度分述如下： ① 对线路影响较大的 采空区 LCK0+970～ LCK1+400 段通过阴湾煤矿，阴湾煤矿开采煤层为 31煤，顶板高程约 1122～ ，煤层厚度约 米，采空率约 30％～ 45％，正开采。 线路左侧约 400 处以沙质山包已出现塌陷，附近泉水已断流。 线路以桥梁和路堑通过，线路 高程 ～ ，路堑工程应采取灌浆处理等措施，桥梁 基础应置于 31煤底板以下基岩中。 根据调查和矿区规划，河床附近不允许开采，线路应尽量靠近河床较为安全。 CK26+280～ CK26+600 段通过庙湾煤矿，庙湾煤矿开采煤层为 22煤，顶板高程约 1140～ 1144m，煤层厚度约 米，采空率约 50％～ 75％，正开采。 线路以路堑工程通过。 煤矿主井口位于 CK26+400 附近左侧 70m，为平峒，坡度 2～ 5 度。 线路 高程 为 1168～ 1170m，采空对工程影响较大，工程应采用灌浆等处理措施。 CK27+050～ CK27+700 段通过河岔煤矿，河岔煤矿开采煤层为 22煤，顶板高程约 1135～ 1137m，煤层厚度约 米，采空率约 50％～ 75％，正开采。 煤矿主井口位于 CK26+050 附近，为平峒，与线路方向垂直，坡度约3 度。 线路主要以路基工程通过，线路 高程 1178～ 1187m，采空对线路影响较大，工程应采用灌浆等处理措施。 CK27+700～ CK29+100 段通过边不拉煤矿，边不拉煤矿开采煤层为 22新建铁路红柳林至神木西运煤专 用线 可行性研究 19 煤，顶板高程约 1130～ 1137m，煤层厚度约 米，采空率约 50％～ 75％，正开采。 线路以路基工程和桥梁工程通过。 线路 高程 1187～ 1230m，应采用灌浆等工程处理措施，边 不拉大桥基础应置于 22煤底板下基岩中。 ② 线路通过矿区， 对线路影响不大的 未 开采区。 CK18+100～ CK20+900 段通过后塔煤矿区，煤矿矿井口在 CK19+900 右约 210m，后塔煤矿开采煤层为 42煤，顶板高程约 1071m，煤层厚度约 米，采空率约 30％～ 45％，正开采。 线路以路基工程，和海湾 1 号、 2 号中桥 、 捣不赖沟大桥 、 小月亮沟大桥等工程通过，线路 高程 ～，根据调查，本段 尚 未采空，对线路影响不大， 根据计算， 本段应预留宽约 47m 保安煤柱（内摩擦角以 70 度计，线路宽度以 10m 计）。 CK29+100～ CK30+100 段通过边不拉煤矿，边不拉煤矿开采煤层为 22煤，顶板高程约 1130～ 1137m，煤层厚度约 米，采空率约 50％～ 75％，正开采。 线路以路基工程通过，线路 高程 1187～ 1230m， 本 段 尚 未采空，对 线路 影响不大， 根据计算， 应 预留宽约 83m 保安煤柱（内摩擦角以 70度计，线路宽度以 10m 计）。 ③ 线路通过煤矿采空去边缘 临界区 CK13+900～ CK14+600 段在马家概沟煤矿右侧约 80～ 120m 通过，马家概沟煤矿开采煤层为 52煤，顶板高程约 1051～ 1054m，煤 层厚度约 米，采空率约 30％～ 45％，现已停产。 线路本段主要为路基工程，线路 高程1056～ 1058m，现场调查地面未发现异常，对线路 基本 无影响。 CK14+600～ CK16+500 段在神源煤矿右侧约 40～ 240m 通过。 神源煤矿开采煤层为 52煤，顶板高程约 1037m，煤层厚度约 米，采空率约 30％～45％，正开采。 线路在本段以路基工程和隧道（ CK14+771～ CK15+080）工程通过，线路 高程 ～。 采空区对线路 基本 无影响。 （ 2）特殊岩土 新建铁路红柳林至神木西运煤专 用线 可行性研究 20 烘烤岩为本段的特殊岩土。 由于煤层的 自燃烘烤作用，使原岩变色、结构、矿物成份和工程性质都发生了变化。 主要分布于 DK13+600～CK26+600 段上部地层中，工程通过地段烘烤岩总厚度 30～ 40m。 高程多分布在 1020～ 1050m 以上，个别隧道通过此层。 线路各方案的工程地质评价 （ 1） 红柳林至碾房湾段（ CK0+000～ CK8+400） 本段开始沿既有铁路走行约 3 公里，然后穿越黄土梁峁区，由于骆驼场隧道出口段洞身位于风积砂，且局部厚度大于 31m，隧道工程地质条件较差。 （ 2） 碾房湾至海湾段（ CK8+400～ CK16+500） 本段应业主要求 摆放张家峁车站控制，线路主要走行于考考乌素沟右岸，不良地质主要为风沙，多为固定、半固定沙地，工程地质条件一般。 沿线主导风向为 NW，左岸沙地相对右岸少一些，且基岩大量出露。 故左岸工程地质条件相对右岸好些。 （ 3） 海湾至柠条塔矿区段（ CK16+500～ CK23+000） 本段特殊地质为烘烤岩，左右两岸均有，不对工程选线控制。 不良地质为煤窑采空，右岸煤矿密集连续分布，主要有河畔煤矿、海湾村办煤矿、砦家庄村办煤矿、大河湾煤矿，四门沟乡办煤矿、四门沟村办煤矿、母河沟煤矿等，且井口多靠近河边，工程地质条件差，左岸仅后塔 煤矿，左岸工程地质条件相对较好。 （ 4） 牵出线（ LCK0+000～ LCK1+400） 本段段为在建柠条塔煤矿用装卸线，在 LCK1+000～ +400 段通过阴湾煤矿，且阴湾煤矿已采空，本段工程地质条件一般，建议向沟测改移本段。 （ 5） 柠条塔矿区至小侯家母河沟 (CK23+000～ CK30+100) 此段存在考考乌素沟左右岸比较，其左侧有井塔，庙湾煤矿，右岸有新建铁路红柳林至神木西运煤专 用线 可行性研究 21 河岔、边不拉煤矿，按现有收集资料，左侧煤矿相对离沟较远，且靠近沟侧多未开采，右岸煤矿相对靠近沟谷，多采空对线路影响较大，建议进一步比选。 （ 6） 小侯家母河沟至 终点（ CK30+100～ CK42+134) 此段进入毛乌素沙漠，不良地质为风沙，不控制线路方案。 工程措施建议 （ 1） 线路通过采空区时，尽量以一般路基通过，避免设置重点工程。 （ 2） 线路通过风积沙地时，应尽量以填方形式通过，并避免在山地陡坡积沙地段通过，避免设置零断面及路堑工程，对由于工程施工破坏了的沙地，应采用植物固沙和工程固沙相结合措施。 （ 3） 隧道设计施工中应对瓦斯气体进行监测。 （ 4） 基岩挖方地段应考虑水平地应力的卸荷作用，及时监测并加强防护。 （ 5） 取、弃土、临时用地及风沙路基的开挖等，施工中 均应注意生态保护，防止水土流失，避免引起新的沙源。 下阶段勘察中应注意的问题 （ 1） 进一步加强沿线煤窑采空区的补充调查访问工作，为定测阶段线路方案的最终确定提供可靠的资料。 （ 2） 采用物探、钻探等综合勘探手段查明线路附近是否存在采空区，以及采空区的采空率、采空范围，为工程设置、处理提供可靠依据。 （二） 主要线路方案比选 接轨方案 的选择 根据红神运煤专用线可研合同，结合沿线的地形、地貌、地质条件，以及柠条塔、张家峁矿井位置和线路走向，本专用线接轨选择结合该区域既有铁路车站的分布，选择了神延铁路红柳林 （预留站）、店塔（线路所）新建铁路红柳林至神木西运煤专 用线 可行性研究 22 和神朔铁路神木北（区段站）三个车站接轨方案进行比选（详见示意图 41，比较表 41）。 （ 1） 红柳林接轨方案（ CK） 红柳林站为神延铁路的预留车站，位于窟野河西岸的一级阶地和高漫滩上，地形开阔、平坦，平面条件较好。 本专用线开设红柳林车站并设交接场后，线路从北端引出，与神延铁路并行北上至骆驼场，折向西北 穿 骆驼场、沙峁沟隧道，线路向西溯考考乌素沟而上，至比较终点 CK12+400。 然后跨考考乌素沟至北岸，溯沟而上至柠条塔车站。 该方案线路正线长度，运营长度 ，特大 桥 ，大中桥 ，隧道。 专用线投资 53157万元。 交接场站 4250万元。 运营费用 2340万元 /年。 该方案接轨站地形开阔，为远期发展留有条件，接轨站与交接场合为一体，运营管理方便，本专用线只与神延公司一家有关，外部协作条件较易，正线建筑长度长，投资略贵。 但运营长度短，运营费用低。 较其它方案每年省运营费分别为 105万元 /年、 475万元 /年。 （ 2）店塔接轨方案（ IICK） 为了缩短隧道长度，降低工程费，选择店塔车站接轨进行比较。 店塔站位于窟野河的东岸，神华神东电厂宽 13m的 防洪堤上，是神延铁路为神华神东电厂专用线开设的线路所，现为 1股道， 1付道岔。 本专用线在红柳林站设交接场后，线路从北端引出，与神延铁路并行北上跨窟野河，沿防洪堤至店塔，然后线路折向西北跨窟野河，穿西庙隧道，跨考考乌素沟后接入 CK方案（ IICK10+580=CK9+500）。 该方案线路正线长度 ， 运营长度 ， 特大桥 ，大中桥 ，隧道，专用线投资 49337万元。 交接站 4250万元，运营费用 2445万元 /年。 该方案较 CK方案便宜 3820万元，较 CK方案隧 道短 2930m，但线路 长度较新建铁路红柳林至神木西运煤专 用线 可行性研究 23 CK方案长 ， 且 两跨窟野河，并压防洪堤 ，侵占窟野河河床，工程实施较困难，运营长度较 CK方案长 ，运营费贵 105万元 /年。 （ 3）神木北接轨方案（ ICK） 为缩短本专用线建筑长度，进一步降低工程费，选择神木北车站接轨进行比较。 神木北站位于窟野河东岸，为神朔 铁路 既有区段站，现有到发线 20条，调车线 10条，并设有电力机车机务段、车辆段货场等设施。 根据神木北车站地形及规模，交接场只能 设 在红柳林 车站。 该方案专用线从神木北车站北端引出，线路折向西，跨勃牛川，穿 梁家山隧道，跨乌兰木伦河，穿脑峁山隧道，跨考考乌素沟后接入 CK方案（ ICK7+500=CK12+400），该方案线路正线长度 ，运营长度 ，特大桥 ，大中桥 ，隧道 ，专用线投资 42668万元 ，交接站 4250万元，运营费用 2815万元 /年。 该方案较 CK方案短 ，较 CK方案方案工程费省 10489万元，但神木北车站现状规模较大，无增建股道条件，交接作业要在红柳林车站进行 ；运营长度较 CK方案长 ，运营费贵 475万元 /年；神木北车站产权归神华集团，接轨实施较困难。 （ 4）方案评价 综合上述方案，经从技术、经济、运营管理、建设实施的难易程度、外部协作条件等方面综合分析考虑，推荐采用红柳林接轨 CK方案。 线路走向方案比较 依据沿线地形、地貌、府新公路以及考考乌素沟两岸地质条件，结合两岸的煤矿、洗煤厂、焦化厂和村庄的分布位置，对 沙峁沟 至 赵仓峁 段线路 、赵仓峁至海湾段线路 以及柠条塔至侯家母段线路 分别研究了两岸线路走向方案比较（即 CK方案与 Ⅳ CK方案比较， CK方案 与 Ⅴ CK方案比较 ， CK方新建铁路红柳林至神木西运煤专 用线 可行性研究 24 案与Ⅵ CK方案比较 ）。 对海湾煤矿至柠条塔段线路，预可阶段曾研究了 南北岸走向方案，本次工可经现场调查踏勘，南岸沿线基本布满了焦化厂、洗煤厂，以及众多大小不等的煤矿，因采空区难以彻底查清，直接影响铁路竣工后运输的安全性。 为此对南岸的走向不再做进一步的研究。 （ 1） 沙峁沟至赵仓峁段线路 考考乌素沟 两岸线路走向方案比较 1） 南岸方案 （ CK方案 ） ① 方案概述 线路自比较起点沙峁沟隧道进口起，穿 过 长 3630m沙峁沟隧道至考考乌素沟，然后线路 折 向西 沿 考考乌素沟南岸，行走于半固定沙丘区域，之后线路两跨考考乌素沟至比较终点，线路长度 ，桥隧总长 4749m，线路走向见图 42，主 要工程数量和投资估算见表 42。 ② 方案评价 优点：该方案较北岸方案便宜 277万元，线路不跨府新公路，不需改移府新公路，占用农田较少，离张 家 峁 煤 矿较近。 缺点：线路较 CK方案长 100m，沙峁沟隧道出口线型较 Ⅳ CK方案 差。 2）北岸方案（ Ⅳ CK方案） ① 方案概述 线路自比较起点沙峁沟隧道进口起，穿 过 长 3610m的沙峁沟隧道至考考乌素沟，以长 453m大桥跨考考乌素沟和府新公路沿北岸而上，穿赵仓峁隧道后再跨考考乌素沟和府新公路至比较终点，线路长度 ，桥隧总长，线路走向见图 42，主要工 程数。