矿区铁路桥下压煤开采中铁路设备设施治理

卢延杰

摘 要：随着我国社会建设步伐的不断加快，交通领域的工作内容需要进行技术革新，满足社会发展对交通的需求，在我国的很多矿区铁路桥下都在进行压煤开采，想要保证车辆运行的稳定性，就需要做好铁路设施的治理工作，工作人员需要具有良好的维护经验，能够结合桥段下沉区环境的主要特点，来对桥梁下沉过程进行研究，明确移动变形和河道泄洪问题产生的主要原因，当前我国出现路段下沉的主要原因有新老路基的衔接问题、高路基中出现道碴囊问题等，需要制定出合理的解决方法来实现日常线路的稳定工作，增加维护经验，通过方案的措施来对铁路桥下的煤炭资源进行充分的开采，保证煤炭外运工作的稳定实施。

关键词：矿区铁路;桥下压煤开采;铁路设备设施;治理实践

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.05.103

煤炭属于不可再生资源，并且在社会发展的过程中有着极大的消耗，铁路线下的压煤已经占据有效可采煤炭储量的一定比例，并且绝大部分的铁路桥梁压煤较厚，为了更好地进行煤炭资源的回收，就需要对开采技术进行创新，运用全新的教育手段来制定合理的铁路维护方案，争取在短时间内解决煤炭资源回收难度大的问题，在矿井生产的同时做好铁路下采煤的工作，以此来有效缓解矿井在使用过程中存在的接替紧张问题和产量下降问题，全面提高矿井煤炭资源的回采率，有效延长矿井服务年限，保证矿井的正常经营，并获取更高的经济效益。

1 矿区铁路桥下压煤开采中铁路设备设施治理方案

在桥梁下进行采煤工作常常会导致上部铁路桥梁出现设备设施下沉的问题，需要定期的进行故障维修，主要的维修内容就是对铁路设施出现移动和变形的情况有一个大致的了解，制定出合理的方案来进行解决，但是由于桥梁的整体结构十分复杂，很难承受越来越多的变形问题，需要制定合理的治理方案来进行问题解决。常见的问题总结如下：①桥梁在下沉的过程中会出现移动和变形;②采煤下沉会导致河道出现泄洪;③下沉问题在解决完成后，会出现路基帮宽新老路基的衔接问题，需要制定全新的方案来进行解决;④高路基地段在进行自然沉降的过程中，很容易出现道碴囊。⑤制定出合理的方案来更好地降低维护施工工作对正常车辆造成的严重干扰。只有全面解决这些难题才能够真正意义上的实现对施工设备的治理工作，保证铁路下的采煤更加安全可靠，国内尚未形成可供借鉴的桥梁养护经验，因此，在进行治理的过程中，需要先对矿区铁路运输组织性质进行明确，结合当前铁路建设的具体条件来对矿区铁路桥梁下采煤铁路设备设施养护治理工作制定切实可行的方案。

（1）桥梁改造工作。明确当前我国采区的主要环境特点，结合矿区铁路治理的相关经验，来对铁路下沉的激烈程度有一个基本的判断，假设下沉每天20 ～ 30mm之间，铁路桥梁不可能产生特点严重的变形问题，想要解决这一问题，就需要对现有的桥梁改造方案和高路基治理方案进行运用，制定出全新的具体方案，比如：可以结合当地的地形地貌适当的提高填筑路堤，暂时维修阶段要中断铁路的运行，拆除原有的桥梁（如郑州矿区铁路的马良沟大桥已拆除，现在是大坝），继续对路堤进行填充，使其高度满足设计标准高度后恢复铁路的正常运营。同时要对今后的下沉量进行预估，预留出一定的路基来提高加宽量，更好地满足线路运行抬高路基顶宽的设计需求，在将原路基改造成高路基后，就很容易对路基下沉问题进行解决。这一方案的运用充分的体现出了利用铁路已征用土地来减少新征地数量的有效性，這一工作形式是与国家保护耕地的可持续发展政策相适应的，能够有效节约征地费用。

（2）路基加宽工作。在进行铁路下沉激烈程度进行判断的过程中，假设得出结论每天20 ～ 30mm，这就代表了线路的日抬高量很大，因为桥梁的大多数地段都处在绝高路堤地段，因此在进行抬高线路标时，还需要对两侧的高路堤进行放坡工作，以此来满足顶宽所需要的建设要求。为了有效的保证在线路下沉时能够做好线路起止高度的调整，就需要制定出合理的解决方案，结合当下的发展需求和下沉量来提前进行路基加宽，这就能保证再出现下沉问题后，对上部轨道价格的额提升，尽可能满足当下的治理信息，完成路基帮补，减少施工期的维护工作。

（3）设备更新工作。在进行铁路下的采煤工作治理过程中，需要结合在线路下方进行矿碴的填充工作（郑州矿区铁路大平、米村等煤矿铁路下采煤都是填充式的），以此来实现线路的抬高，同时在进行下沉区的治理过程中，需要通过工作人员的指派来进行大量矿碴的搬卸，这一过程中的职工会付出较大的劳动强度，当这一路段正处在线路的咽喉部位时，需要在正线上进行卸碴的过程中进行铁路时长的调节，因为施工一般会占有较多的区间，避免出现人员伤亡和财产损失，这一举措是十分必要的，人工进行卸碴需要运用 2 ～ 4h左右。这一时间段的运行损失十分巨大，因此，可以运用自卸车设备在十几分钟内完成卸渣工作，全面提高工作效率，减少劳动力损耗，解决经济成本，常见的卸渣车有：风动卸碴车（K18）及自翻车（KF60），一般只需要两辆就能够满足生产需要，通过卸碴车的应用，大大减少了施工作业的时间，让车辆的周转变得更加快速，减少了施工作业可能会对行车造成的干扰

2 路基工程设备设施治理

（1）路基填筑工作。路基在进行填筑帮宽前，需要先对路堤边的杂草进行清理，减少杂物对土壤的污染，然后分层进行台阶式挖掘，保证路堤的高度控制在 0 ～ 8.0m 之间时候高和宽的数值符合标准，同时在加宽路基中要加设土工格栅，这是为了保证新老路基能够实现合理的衔接，减少后续治理问题的影响，同时要在回填的良性土和路基上设计标高。在坡面进行植草工作，在进行整治的过程中需要对路肩进行加宽，使其能够满足设计方案中预留下的沉量宽度，在进行回填土工作时需要保证每层厚度处于30cm以内，并且夯填密实度应要保证达到相关建设标准，满足基本的规范发展的要求。在进行表层设计的过程中需要在现有的路基顶标高处多设计一层土工布隔水层，从而有效缓解高路基地段因自然条件发生的沉降问题，形成道碴囊，为后续的治理工作带来不便。

（2）新建涵洞工程。在进行整治的过程中因为改建部分多处于沟谷丘陵处，受地形的影响，沟谷地多为季节性有水，经常会导致出现不均匀下沉的问题，不均匀下沉会改变地表的地形，从而出现涵洞积水，因此需要在新建的涵洞出口处到下游的范围中适当的开展开挖空座，让下游标高出现落低的情况，将积水从涵洞中引出去。在对既有的涵洞加固工程改造时需要做好交通涵治理工作，使其在下沉的过程中实现结构强度提升，因为原盖板涵的结构比较简单，一旦受到不均匀沉降问题就很容易形成裂缝，从而破坏掉结构原有的整体性。因此想要实现铁路运行的稳定性和安全性，就需要选择合理的框架涵套入到原盖板涵中，让两侧按原计划进行下沉，达到延长涵洞的效果，满足下沉治理设施运用要求。

（3）轨道工程的工作。当遇到段线路大部分处在曲线上的情况时，需要对全段的位置进行判断，如果其处于长大下坡段时，需要保证下沉期间的治理工作以线路轨距、水平、方向的控制为主，将其控制在现有的标准内，避免在出现线路下沉时，坡度出现加大的情况，下沉地段经常会设置限速，让重车不会出现加速冲坡的情况，但是机车打滑的问题还是时有发生，还有可能出现冲不过去长坡段的情况，从而对机车的动轮和钢轨都造成不同程度的损伤。想要对这一情况进行有效的治理，需要遵循随沉随起的治理原则，将线路起到设计的标高出。施工过程中所选择的煤矸石可以通过各矿直接运到就近的站台处，然后通过平板或者高边车进行牵引，由机车带到施工点卸车。整个施工过程具有难度大，任务量大的特点，可以通过风动卸碴车的应用来减少施工时间（目前，郑州矿区采用的就是风动卸渣车）。

3 總结

经过长时间的维护治理工作开展，通过实际观测，得出结论日均最大沉量达 30mm 的情况下，铁路能够保证正常行车，可以证明以上治理养护方案能够有效解决煤矿资源开采问题，实现铁路行车的正常性和稳定性，同时在完成开采工作后需要通过铁路外运来适当的对铁路外运量进行调节，以此来为公司创造更高的经济效益。同时在进行治理方案的有效落实过程中需要利用好废弃的煤矸石来解决废物排放问题，保护生产环境的同时做好生产成本的控制，为今后的矿区铁路治理奠定了基础，实现采煤铁路设备设施的养护技术革新。

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