黄 磊

(内蒙古铁道勘察设计院有限公司 铁道设计分院，内蒙古 呼和浩特 010050)

1 研究背景

1.1 地区运量研究

鄂尔多斯市伊金霍洛旗(以下简称“伊旗”)总面积5600 km2，其中4850 km2范围被划为国家规划矿区，占全旗总面积的87%，境内有高头窑矿区、万利矿区、神东矿区、新街矿区、新街台格庙矿区、呼吉尔特矿区和纳林希里矿区，煤炭产区主要集中在伊旗东南部，其中新街台格庙矿区总体规划于2017年获得国家发展和改革委员会批复。作为鄂尔多斯市煤炭资源的主要产区，2021年伊旗煤炭产量为19300万t，达到全市煤炭产量的1/3。随着我国东部地区煤炭开采量逐步减少、煤炭生产量逐步降低，再结合国务院办公厅印发《推进多式联运发展优化调整运输结构工作方案(2021—2025年)》，未来伊旗煤炭铁路外运量将大量增长，预测初、近、远期伊旗煤炭铁路调出量分别为23635万t、23105万t、24790万t。

1.2 地区运输通道分析

伊旗铁路外运通道主要为4条：呼鄂(呼和浩特—鄂尔多斯)-唐呼(唐山—呼和浩特)通道主要承担伊旗除国家能源投资集团有限责任公司(以下简称“国家能源集团”)外的煤矿煤炭东运至曹妃甸港运量，隶属于中国国家铁路集团有限公司，目前唐呼线能力富裕；巴准(巴图塔—点岱沟)-大准(大同—准格尔)-大秦(大同—秦皇岛)通道主要承担大准线集运煤炭的外运功能，隶属于大秦铁路有限公司，目前线路能力基本饱和；巴准-大准-准池(外西沟—神池南)-朔黄(朔州—黄骅港)通道主要承担区域内国家能源集团的煤矿煤炭东运至黄骅港运量，隶属于国家能源集团，目前能力尚有富余；包神(包头—神木)-神朔(大柳塔—朔州西)-朔黄通道主要承担区域内国家能源集团的煤矿煤炭东运至黄骅港运量，隶属于国家能源集团，目前包神铁路南口、神朔铁路能力较为紧张。

伊旗南运煤炭运输通路主要有1条：新上(新街—上海庙)-浩吉(浩勒报吉南—吉安)通道主要承担伊旗新街矿区、呼吉尔特矿区煤矿煤炭南运至湖南、湖北、江西等地区，因向南运输距离较陕西方面远且煤质较差，故南运通道运量占比较少。伊旗既有铁路及煤炭外运通路示意图如图1所示。

图1 伊旗既有铁路及煤炭外运通路示意图Fig.1 Existing railways and coal transport passages in Yijinhuoluo Qi

1.3 建设必要性分析

虽然伊旗东南部路网密度较为密集，但区域内铁路权属复杂，不同权属铁路之间难以实现互联互通，运营组织存在一定困难。此外区域内部集运系统缺乏整体规划，部分支线线路和专用线建设滞后，公路运输占比偏高，区域内煤炭运输结构不尽合理，随着新街台格庙矿区(国家能源集团控股)逐步达产，这一问题将更加凸显，急需新的铁路通道解决地区煤炭外运问题。新通道的建设可整合区域铁路网资源、完善区域集疏运系统、保障煤炭外运通道运量合理分配、缓解区域交通压力、增强鄂尔多斯物流枢纽功能、填补路网空白，是满足区域内煤炭通过不同产权铁路、不同通道外运的需求，同时也是响应国家“双碳”政策，以“生态优先、绿色发展”为导向，落实大宗货物运输公转铁建立新形势下煤炭运输通道的需要，新通道的建设势在必行[1]。

2 线网布设

2.1 通道走向及集运点布设

通过对伊旗东南部矿区产能和既有铁路情况分析，新通道一是要解决台格庙矿区煤炭无法通过国家能源集团自有铁路实现外运问题，二是要多吸引沿线煤炭运量，三是要打通国家铁路及国家能源集团自有铁路之间的节点[2]，故新通道的大致走向为：起点→万利矿区→神东矿区→新街矿区→新街台格庙矿区→终点。对新通道走向上的煤炭产量及分布进行分析，新通道范围内涉及38家煤矿，主要集运点有月芽树湾、台疙梁、新街东、木花日、海勒斯壕、高家梁，新通道在集运点位置对应布设装车站。沿线主要集运点分布及新通道走向示意图如图2所示。

图2 沿线主要集运点分布及新通道走向示意图Fig.2 Main shipping area and trend of new railway passage

2.2 接轨点研究

结合伊旗东南部集运点分布、运输径路要求、既有铁路产权、既有运输通道的能力及新通道的大致走向，新通道有3个重点研究区域，即东胜东地区(接轨点)、海勒斯壕地区、新街地区(接轨点)。在东胜东地区，新通道可通过交接场与国家铁路呼鄂线连接，打通沿线矿区国家铁路西煤东运通道；在海勒斯壕地区，新通道可通过交接场与国家能源集团自有铁路巴准铁路、包神铁路连接，打通沿线矿区国家能源集团自有铁路西煤东运通道；在新街地区，新通道可通过交接场与国家铁路新上线连接，打通沿线矿区国家铁路向南运输通道。重点研究区域划分示意图如图3所示。

图3 重点研究区域划分示意图Fig.3 Division of key research areas

新通道在呼鄂铁路上可选择的接轨点有东胜东站、点石沟站。点石沟站为东胜东站呼和浩特方向东胜东站的后方车站，站间距为32.15 km。结合线路走向，新通道接轨于东胜东站比接轨于点石沟站线路长度短约30.0 km，且受场地限制，在点石沟站接轨布设交接场需要拆除车站站房等，对既有线运营影响较大。因此，新通道在东胜东地区的接轨点选于东胜东站。

新通道在新上线上可选择的接轨点有新街站、新街西站、台格庙站。新街站南咽喉有4条线路引出，分别为包西铁路(包头—西安)上行线、包西铁路下行线、新上线及新上线下行疏解线，接轨条件十分复杂，既有线改造工程体量巨大；新街西站有红庆河煤矿专用线接轨，接轨条件较为复杂，交接场布设场地受限，且需要对国道G210、国道G338进行部分段落改移，对公路运营造成较大影响；台格庙站接轨条件简单、地域开阔、改造工程最少。通过对3个站的地理位置、工程实施难易程度进行比较，新通道在新上线的接轨点选于台格庙站，台格庙站与新通道的交接场连接，交接场通过联络线引入新街台格庙矿区。

通过对接轨点的研究，新通道命名为：伊金霍洛旗东南部煤炭矿区东胜东至台格庙铁路(以下简称“东台铁路”)。

2.3 主要技术标准选择

结合周边既有铁路主要技术标准、地形特点及沿线运量需求，东台铁路采用以下技术标准可与既有铁路良好衔接、节省工程投资、适应地形并满足沿线运量需求。需要特别指出的是，在新街东站至木花日站间需要增加2座会让站以满足运输需求，同时采用单线自动闭塞模式以避免运量增长后的增二线工程。东台铁路货流方向单一，结合地形条件分方向采用限制坡度能有效节省工程投资，在双向13‰段落内增加补机。①铁路等级：Ⅱ级。②正线数目：单线。③最小曲线半径：一般600 m、困难500 m。④限制坡度：东胜东—海勒斯壕13‰；海勒斯壕—月牙树湾装车站重车方向6‰，轻车方向13‰[2]。⑤牵引种类：电力。⑥机车类型：暂推荐采用HXD1型或神12型电力机车；月牙树湾站至木花日站采用HXD1双机或神12单机，木花日站至东胜东站采用HXD1三机或神12双机。⑦牵引质量：10000 t。⑧到发线有效长度：1700 m，补机区段1750 m。⑨闭塞类型：东胜东站至木花日站、新街东站至月牙树湾站采用自动站间闭塞，木花日站至新街东站采用自动闭塞。

3 东台铁路引入海勒斯壕地区方案研究

3.1 站点选择

海勒斯壕地区内衔接包神铁路、巴准铁路、东乌铁路(活蚕沟—公乌素)、准东铁路(薛家湾—准格尔召)，承担附近各大煤矿的煤炭集结和发运任务，是该区域重要的煤炭发运基地之一，拟建伊旗煤炭物流园区海勒斯壕铁路专用线，规划神东圣圆专用线至巴准铁路左线疏解线、海勒斯壕集运站至巴准铁路的轻车疏解线、东乌铁路至准东铁路联络线。东台铁路在海勒斯壕地区需要与国家能源集团巴准铁路、包神铁路连接，打通沿线矿区国家能源集团自有铁路西煤东运通道，巴准铁路可选择引入的车站有巴准铁路海勒斯壕南站、包神铁路巴图塔站，包神铁路可选择引入的车站有包神铁路转龙湾站及巴图塔站。海勒斯壕区域既有铁路平面布置示意图如图4所示。

图4 海勒斯壕区域既有铁路平面布置示意图Fig.4 Layout of existing railways in Hailesihao area

（1）海勒斯壕南站。海勒斯壕南站位于鄂尔多斯市伊金霍洛旗巴图塔镇，站房位于线路南侧。本站为巴准铁路上的一级三场万吨组合分解站，Ⅰ场、Ⅱ场、Ⅲ场分别设到发线7条、10条、5条，有效长度均满足1700 m，机务段纵列布置于车站西端，到发场预留扩建条件。本站主要办理包神北方向万吨列车的到发及通过作业，巴图塔方向、东乌铁路和包神北方向的5000 t煤炭重车组合万吨列车作业，万吨回空列车分解作业，机车换挂作业。车站准格尔端咽喉有神东圣圆煤炭集运站接轨，且预留疏解条件；巴图塔端咽喉预留新街方向集运铁路接轨条件。

（2）巴图塔站。巴图塔站为包神铁路上的中间站，站房位于线路右侧。车站设有到发线15条(含正线3条)，有效长度均满足1050 m；机车整备线3条，机待线3条，安全线4条；段管线(含岔线)6条。车站主要办理货物列车的到发、解体、编组及摘挂作业，货场、专用线的取送作业，以及货物装卸、发送和交付作业。车站现有乌兰煤炭集团(储煤)装煤筒仓、神华神东天隆(储煤)装煤筒仓、神华神东(储煤)装煤筒仓、六合散装站台、鄂尔多斯圣圆煤矿散装站台、鄂尔多斯兴生源散装煤站台。

（3）转龙湾站。转龙湾站是包神铁路上的中间站，为曲线站(R-800 m)，站房位于线路左侧。车站设有到发线6条(含正线2条)，有效长度满足1050 m；装车线2条(属于转龙湾煤炭集运有限公司)，与衔接的到发线组合后，可满足进行万吨列车组合分解作业的条件。

连接巴准铁路若选择引入巴图塔站，则将对运输能力本就不强的巴准铁路巴图塔至海勒斯壕段(单线)产生影响，需要对此段进行增二线改造，且海勒斯壕南站规划建设海勒斯壕物流园，承担本地区大部分煤炭集疏运任务，因此，东台铁路引入巴准铁路的车站选在海勒斯壕南站；包神铁路巴图塔站受车站两端曲线控制，且车站本身技术条件复杂，改造十分困难，而转龙湾站技术条件简单，因此东台铁路引入包神铁路的车站选在转龙湾站。

3.2 方案比选

根据运量预测结果，海勒斯壕地区初、近、远期，去往巴准铁路方向的车流对数为14对/d、19对/d、20对/d；去往呼鄂铁路方向的车流对数为10对/d、3对/d、1对/d；去往包神铁路方向的车流对数为2对/d、5对/d、12对/d。去往巴准铁路的列车需要在巴准铁路上的海勒斯壕南站办理机车换挂、车辆交接、列检等作业；去往呼鄂铁路方向的列车需要在木花日站办理摘补机作业；去往包神铁路的列车需要在木花日站办理机车换挂、车辆交接、列检等作业[3]。

根据海勒斯壕地区内车流特点，结合地区内既有及规划铁路布局、沿线矿区分布以及线路走向，统筹考虑工程投资、运输组织、沿线地质情况等因素，研究了新建贯通正线方案(方案Ⅰ)和引入既有海勒斯壕南站方案(方案Ⅱ)2个方案均将东台铁路与地区内4条既有铁路全部联通，且将海勒斯壕南站枢纽作用全面发挥，但各有优缺点[4]。

3.2.1 新建贯通正线方案(方案Ⅰ)

方案Ⅰ自地区北侧引入，跨越巴准铁路后折向西南，在既有巴准铁路海勒斯壕南站东南侧区间通过，于区间设海勒斯壕东线路所，之后线路向西南方向沿着巴准铁路西侧行进，跨越乌兰木伦河后折向西，穿越转龙湾旅游区后于乌兰木伦河西侧设木花日站，出站后线位折向西南引出该地区。新建贯通正线方案如图5所示。

图5 新建贯通正线方案Fig.5 New plan for connecting the main line

方案Ⅰ于海勒斯壕南站东南侧区间预留满来梁专用线和海勒斯壕东物流园线路所接轨条件；于区间新建2处线路所，修建东台至巴准铁路上、下行联络线，于海勒斯壕南站上、下行车场各增加2条到发线，并对咽喉区进行相应改建，满足车辆交接等作业条件；区间预留东台至准东铁路联络线线路所接轨条件[5]。

方案Ⅰ至包神铁路联络线自区间新建张家塔线路所单线引出，上跨乌兰木伦河后折向南，上行联络线自转龙湾站包头端咽喉上行侧接轨引入；预留下行联络线自上行联络线区间引出，自转龙湾站包头端咽喉下行侧接轨引入。联络线长度为3.594 km。

方案Ⅰ去往东胜东方向的列车在木花日站办理摘补机作业，去往巴准铁路的跨线列车在海勒斯壕南站办理机车换挂、车辆交接作业[6]。新建贯通正线方案平面布置示意图如图6所示。

图6 新建贯通正线方案平面布置示意图Fig.6 Layout of new plan for connecting the main line

3.2.2 引入既有海勒斯壕南站方案(方案Ⅱ)

方案Ⅱ自地区北侧引入，行至西高家梁矿界最南端后折向东南，上跨准格尔召站装车线，北绕准格尔召保护区后折向南，方向别引入既有海勒斯壕南站，后方向别引出于区间设线路所汇合为单线，后沿巴准铁路西侧行进，跨越乌兰木伦河后折向西，穿越转龙湾旅游区后于乌兰木伦河西侧设木花日站，出站后线位折向西南引出该地区。引入既有海勒斯壕南站方案如图7所示。

图7 引入既有海勒斯壕南站方案Fig.7 Plan to introduce Dongshengdong-Taigemiao Railway into Hailesihaonan Railway Station

方案Ⅱ于既有海勒斯壕南站上、下行到发场预留到发线各新建3条到发线，有效长度满足1750 m[7]，并对车站两端咽喉区进行相应改建。预留满来梁专用线、海勒斯壕东物流园利用神东圣圆专用线接入本线条件。

方案Ⅱ至包神铁路联络线自区间新建张家塔线路所单线引出，上跨乌兰木伦河后折向南，上行联络线自转龙湾站包头端咽喉上行侧接轨引入；预留下行联络线自上行联络线区间引出，自转龙湾站包头端咽喉下行侧接轨引入。联络线长度为7.045 km。

方案Ⅱ引入海勒斯壕南站后，由既有海勒斯壕南站信号楼统一调度指挥，灵活使用既有到发线及机务设备。去往东胜东方向的列车在木花日站办理摘补机作业；去往准格尔方向的列车在海勒斯壕南站到发场办理机车换挂、车辆交接作业[8]。引入既有海勒斯壕南站方案平面布置示意图如图8所示。

图8 引入既有海勒斯壕南站方案平面布置示意图Fig.8 Layout of plan to introduce Dongshengdong-Taigemiao Railway into Hailesihaonan Railway Station

3.2.3 方案优缺点分析

方案比较及优缺点分析表如表1所示。

表1 方案比较及优缺点分析表Tab.1 Plan comparison and analysis of advantages and disadvantages

3.2.4 结论

经过技术经济比较，虽然方案Ⅱ具有综合线路长度较方案Ⅰ短1.994 km、工程投资省17423.3万元、且既有设备利用率较高的优点，但方案Ⅱ还具有穿越准格尔召旅游规划区、不能充分满足东台铁路自管自营的运输组织模式需求、与巴准铁路的交接界面不够清晰、不利于吸引地区货流、且线路进入准格尔旗境内导致建设手续审批比较复杂等缺点，方案Ⅱ的优点不能弥补其在运营管理、吸引地区货流及影响规划方面的不足。综上，研究推荐方案Ⅰ，即新建贯通正线方案作为东台铁路引入海勒斯壕地区的方案。

4 结束语

在东台铁路引入海勒斯壕地区方案研究中，采用比较法对引入点及可行的方案，在工程经济、技术条件、地区规划等方面进行了比较，最终确定了合理、可行的方案。从研究结果可以看到，工程投资省、线路长度短对方案抉择有着一定的影响，但工程投资最省、线路最短的方案并不代表最合理的方案，在实际工程中往往需要考虑地区规划、运营情况、建设条件及可持续发展等因素，综合确定最优方案，若一味追求节省投资、线路短直，可能导致工程的可持续发展受到影响。