桧树亭煤矿铁路桥改造方案技术研究

桧树亭煤矿铁路桥改造方案技术研究
【摘要】本文通过对桧树亭煤矿铁路桥改造各种方案的对比，研究决定出了最佳改造方案，解放了铁路下占压的煤炭资源储量，实现了铁路下煤炭安全回采，为桧树亭煤矿创造了良好的经济效益和社会效益。

【关键词】桧树亭煤矿铁路桥改造方案研究
1问题的提出
桧树亭煤矿位于新密东南部，属郑州煤炭工业(集团)有限责任公司资源整合矿井，设计生产能力30万吨，矿井采用三个立井单水平上下山开拓方式，矿井采用中央分列式通风系统，抽出式通风方式。

2007年经过郑煤集团的同意，桧树亭煤矿进行了矿区扩界，新扩界区可采储量185万吨。

宋大线铁路从新的矿区内部经过，其中马良沟大桥长238m，大桥煤柱占压煤炭资源约56万吨，为总可采资源的30.3％。

为了充分节约和利用煤炭资源，解放大桥煤柱压煤，结合矿区的一些具体情况，提出铁路桥下采煤的技术方案：在桥下修建一座排洪涵洞，采用就地填筑高填方路基，临时中断铁路运行，拆除原桥上部，继续填筑路基，恢复铁路运行的方案。

改建成本与开采大桥保护煤柱的煤炭资源产生的利润相比较，投入少，成效大，同时，可以方便铁路桥下合理布置采煤工作面，提高矿井经济效益和社会效益。

2 主要技术方案确定
2.1方案确定
本次项目工程主要是针对DK7+767-DK8+005马良沟大桥改成路基，该段位于曲线段，曲线外侧为河道的下游，向曲线外侧改移其改建的路线过长、征地拆迁量很大，地势低，势必增加填方高度。

因此，本次改线我们否定了曲线外侧改移的方案，主要研究了向内改移和原地填筑路基一共三个平面方案。

方案一：曲线向内侧改移，既有铁路局部处于新建路基中
本方案曲线向内侧改移，以局部地方桥墩处于填方路基中，但路基施工不影响桥墩安全为原则，向内侧改移铁路线路，中线最大改移距离53m(原7#桥墩处)。

线路自改建起点，经2个R=500m的同向曲线，中间夹一段直线至改建终点，全长1012m，曲线长度898．37m。

本方案很好的利用了原有的征地，在保证既有大桥桥墩安全的基础上．尽可能的缩短了改线的长度，节约了投资。

本方案线路长l.012km，工程费用3179.35万元。

方案二：曲线向内侧改移，既有桥墩在新建路基以外
本方案曲线向内侧改移，将既有铁路中心向内侧平行移动50m，使所有的桥墩均在新建路基边线以外(见下图)，本方案线路自改建起点，经一个R=800和一个R=500的反向曲线，中间夹一段直线至改建终点，全长l472m，其中曲线长度1139．09m。

本方案完全避开了既有桥梁的墩台，避免路基填方施工对既有铁路安全运营的可能影响，线形顺畅，部分利用到了原有征地，在终点局部需要拆迁房屋。

本方案线路长l.472km，工程费用4124．13万元。

方案三：拆除原桥，就地填筑路基的方案。

本方案设计没有改变既有铁路线路的平纵断面，即在工程开始建设初期，在桥下修建一座排洪涵洞，就地填筑高填方路基，临时中断铁路运行，再拆除既有桥梁的所有结构物(桩基础可不拆除)，继续填筑路基，将该桥梁段改建成填方路堤，恢复铁路运行。

本方案线路长0．3km，工程费用2187．75万元，其他费用：265万元，合计：2452.75万元。

2.2 方案比较
经综合技术经济比较，方案三再次征地少，维持了原铁路平纵线形，不需要新建线路，就地填筑高填方路基前期，不影响铁路运行，投资费用最少。

方案一设计为局部改线，增加了部分征地和拆迁，投资费用较大。

方案二相比方案一，改移的线路长，线形更为顺畅，但是增加了较多的征地和拆迁，投资费用相应的增大。

因此，确定为方案三。

3 施工组织方案
方案改线全长l.012km，铺轨长度1．012km，填方281400m3，挖方3200m3，浆砌片石护坡l4620 m3，涵洞157延长米／3座。

本工程设计总工期6.5个月，施工准备1．5个月，涵洞工程1.5个月，路基工程2.5月，铺轨工程0.5个月，后期工程0.5个月。

主要施工顺序
①为方便路基工程施工，涵洞工程应在路基工程开始时完成。

涵洞工程进度影响整个路基填方开工，应尽早开始涵洞的施工。

②在涵洞施工期间，可以利用临时道路，大量运输土方进场，待涵洞施工完成后，两边对称开始路基填方施工。

③路基施工完成以后，安全拆除既有大桥。

④填高路基后，开始铺轨作业。

4投资估算
本项目总投资2452.75万元。

其中拆迁101．3万元，征地214.8万
元，路基1217，74万元，桥涵436．07万元，轨道140．42万元，通信及信号6．19万元，大临工程118．76万元，铁路断行费用210．54万元。

5经济效益
5.1财务价格：该块段可采储量56万吨，服务年限6年，根据桧树亭煤矿既有产销情况，经桧树亭煤炭公司计算预测每吨煤可产生净利润l00元。

按每吨100元净利润计算，可产生效益5600万元。

6社会效益
矿井的建设将给当地农民增加收入，带动了当地以煤炭为动力的企业的蓬勃发展，增加了更多的就业机会，对该地区的不同利益群体起稳定作用，不会产生不利因素的影响。

7结论
1、经过全面系统的技术经济比较和论证，本次宋大线铁路马良沟段改建工程，确定本线按工企铁路I级技术标准改建，桥梁改成路基之后，修建2．8m涵洞以满足排洪要求，洪水频率按50年一遇。

2、选择适度的主要技术标准，推荐采用方案主要工程数量为：土石方281400m3；涵洞157延长米／3座；铺轨0.3Km；征地20亩。

全线估算总额2452.75万元，技术经济指标8175.8万元／公里。

3、通过对本方案经济评价指标分析，税后内部收益率为46.32％，财务和国
民经济评价各项指标均非常好，具有较好的经济效益和较强的抗风险能力，具有可观的超额盈余。

4、铁路桥改造方案简便易行，具有较好的经济前景。

5、实施后，可解放二1煤层储量56万吨，延长矿井服务年限。

6、该方案的实施，可以为类似条件矿井解放煤炭资源储量提供参考。

张红亮（1982年--），男，河南焦作人，本科学历，现在国瑞煤业有限公司工作。

王兵伟（1973--），男，河南江城人，本科学历，助理工程师，2006年毕业于河南理工大学，现为郑煤集团国瑞公司安全监察处主任科员,长期从事安全生产技术管理工作。