宁静铁路宁武西站万吨扩能改造方案研究

张 旭

(中铁第六勘察设计院集团有限公司 线路站场设计院，天津 300308)

宁武西站为宁静铁路(宁武—静乐)和朔黄铁路(朔州—黄骅港口货场)上的既有车站，隶属山西地方铁路集团宁静铁路公司，车站吸引范围内存在大批煤炭企业，承担大同煤矿集团煤炭运销公司等企业的煤炭外运功能。近年来该区域工业经济快速发展，货运市场的需求不断增长，根据铁路集约化发展的要求，将众多煤炭企业产品聚集在一起，对煤炭资源运输进行统一管理、运营，组织共同存储、共同配送，已成为区域发展的必然选择[1]。目前宁武西站受场站能力限制等各方面因素，亟需进行改造，使其具备万吨列车分解组合能力，以满足接发万吨列车的实际需求，进一步提升运输效率，为宁武西站附近企业、煤矿提供足够的煤炭运输服务能力，满足持续旺盛的市场运输需求，以更好带动地区经济增长。

1 宁武西站概况

1.1 车站现状

宁武西站位于山西省忻州市宁武县城西侧，为既有朔黄铁路和宁静铁路的共建车站，宁武西站朔黄场、宁静场为横列式布置，宁武西站在两线上均开设办理客运及货运作业，在车站两端咽喉各有1条联络线相互连接。

宁静铁路上的宁武西站为区段站，站中心里程为NK5+840，按技术性质为三等车站，隶属于宁静铁路公司宁静车务段管辖。该站到发场与交接场呈横列式布置，其中到发场设有到发线5条(含正线1条)，有效长度为855 ~ 975 m；交接场设有到发线5条，有效长度为956 ~ 1 038 m，交接场内线路已架网电化，承担与朔黄铁路的车辆交接任务；宁武端咽喉区设有机务段1处，站房同侧设有煤台1座、封闭式储煤场1座。朔黄铁路上的宁武西站为中间站，站中心里程为K15+931，主要办理货物列车到发与会让作业，设有到发线4条(含正线2条)，有效长均为1 050 m系列。既有宁武西站平面布置示意图如图1所示。

图1 既有宁武西站平面布置示意图Fig.1 Plan layout of the Ningwuxi Station

1.2 现有运量及预测运量

宁武西站运量吸引区域内矿产资源种类繁多，蕴藏量极为丰富，其中煤炭探明储量277 亿t，保有储量261 亿t，经过多年发展，煤炭产业已发展成为主导产业之一。煤炭主要来自宁武县及周边地区，主要发往黄骅港、秦皇岛、曹妃甸及华东方向，根据预测运量的来源及去向，发送煤炭运输径路为宁静线、北同蒲线(大同—太原)、石太线(石家庄—太原)、石德线(石家庄—德州)、大秦线(大同—秦皇岛)及朔黄线。货物主要经由宁武西站沿上述径路发送，无到达运量，根据统计资料，2017—2020年货物发送量依次为163万t、143万t、187万t、195万t，运输品类为煤炭，运输需求持续增加。

在调查收集区域人口、产业布局、资源分布、经济发展、交通运输量、周边企业运输需求及发展规划等方面的基础上，确定区域未来的运量需求。研究区域内，宁武西站承担大同煤矿集团煤炭运销公司等企业的煤炭外运，主要发往山东德州及以远地区，预测2030年发送量为256万t，2040年发送量为269万t。宁武西站同时还承担宁武县能源贸易有限公司等企业的煤炭外运，主要发往黄骅港，预测2030年发送781万t，2040年发送1 009 万t。综合分析吸引区域煤炭赋存、煤种煤质、相关产业、区位交通等主要因素，预测宁武西站发送量2030年为1 037万t，2040年为1 278万t[2]。

1.3 存在问题

（1）设施设备作业能力不足。目前区域内朔黄、大秦等线路已开通万吨及以上列车，宁静铁路部分区段已具备开行万吨列车的条件。但宁武西站与朔黄线交接场目前不满足万吨列车“直到直发”功能，宁武西站牵引定数还未统一，宁静铁路与朔黄铁路交换车流需要在站内换重，但既有设施设备作业能力有限，车站改编作业复杂，大量货车在站积压，车辆周转效率较低，影响车站通过能力及通过环境，造成车站到发线能力更加紧张，对车站发送能力和区域路网输送能力均有一定影响[3]。

（2）车站运输能力释放不充分。根据沿线经济特征及货运量变化趋势分析，宁武西站远期2040年输送能力应当以1 500万t为宜。目前宁武西站解编系统能力小，限制区域内企业发展远期运量增长的需求，需要通过改造释放运输能力，为宁武西站附近企业、煤矿提供足够的煤炭运输服务能力。通过对车站进行扩能改造后，可以优化车站作业模式，减少既有货运作业占用的能力，大大提高车站输送能力，并预留222万t的运量增长空间。

2 扩能改造方案研究

考虑宁武西站新增运量大部分为发往黄骅港、秦皇岛方向的下水煤炭，发往黄骅港方向的煤炭，经朔黄线到黄骅港；发往秦皇岛方向的煤炭，经大秦线到秦皇岛。朔黄铁路、大秦铁路等干线重载铁路目前列车编组主要为万吨和2万吨列车，而宁武西站与朔黄铁路交接车场到发线有效长为1 050 m系列，无法满足万吨列车的“直到直发”。为加快宁武西站吸引范围内货物流转速度，满足“直到直发”的组织模式，提出新建装车场及其引入宁武西站设计方案，实现宁武西站万吨列车开行目标。

2.1 新建装车场运输组织方式研究

在新建装车场与车站间采用相适应的运输组织方式，有利于运输调度指挥、合理配置和利用运输网络资源、强化专业管理，从而发挥铁路运输企业规模经营的优势，取得规模效益，同时对实现场站间高质量、高效率的运行，保证铁路的可持续发展具有现实意义[4]。新建装车场运输组织方式可采用以下方案。

（1）行车方式。新建装车场至宁武西站行车方式采用调车办理，装车场与宁武西站间采用调车5 000 t整列取送，并在宁武西站交接场编组万吨列车。调车办理方式适用货运量较少、品类复杂、距离较短的专用线[5]。采用调车办理方式，专用线线路条件与标准可适当降低，场站到发线有效长可结合运输需求适当缩短，信号联锁设备设置调车信号机等满足调车作业即可，工程投资较少[6]。

（2）交接方式。装车场至宁武西站路企之间的交接方式考虑采用车辆交接，即铁路与企业双方在交接地点按协议均将货物及车辆一同交给对方，同时进行货物及车辆技术状态的交接，由企业负责专用线铁路运输及货物装卸[7]。实行车辆交接方式，企业可自备机车，或租用中国国家铁路集团有限公司(以下简称“国铁集团”)机车。

（3）车流组织。新建装车场经朔黄线发往黄骅港方向的煤炭，在装车场装卸线完成装车作业后，由调车机车整列送至宁武西站交接场，组合为万吨列车后与朔黄线办理车辆交接，由朔黄线组织万吨列车发往目的地；装车场经大秦线发往迁安及以远的煤炭，在装卸线完成整列装车作业后，由调车机车整列牵引至宁武西站，与国铁集团办理车辆交接后经北同蒲线、大秦线发往目的地；空车流调整按空重车流出入平衡的原则设计，分别由朔黄线黄骅港方向和大秦线方向排入。

2.2 新建装车场引入车站方案设计

结合装车场场址位置、货物流向以及宁武西站既有车站概况，对新建装车场引入宁武西站进行改造设计，具体包括对既有到发线进行延长等相关改造工程，从车站两端咽喉设计研究2个方案，即向静乐端咽喉延长到发线方案和向宁武端咽喉延长到发线方案。

（1）向静乐端咽喉延伸到发线方案。向静乐端咽喉延伸到发线方案平面布置示意图如图2所示。装车场于静乐端咽喉区外侧宁静铁路正线NK6+456.05处接轨，采用反向曲线形式折向西南进入装车场，正线全长1.58 km。装车场设于宁武西站西侧，采用“三线两台”的布置形式，设装车线2条，直线段有效长度均满足900 m，两线间设机走线1条；尽端设机待线1条，有效长度满足60 m。2条装车线外侧各设900 m×50 m×0.5 m的货物站台1座，站台及装车线均采用全封闭条形钢膜结构储煤棚。装车站至宁武西连接线前端设有动态轨道衡1座，与宁静铁路接轨处设安全线1条。为满足万吨列车“直到直发”的组织模式，将交接场既有17道、18道、19道共3条到发线向静乐端延长，并设腰岔与正线连通，延长后3条到发线有效长度满足1 700 m，具备万吨列车分解组合的条件，腰岔后方延长端到发线有效长度满足900 m，同时尽头设有效长度60 m的机待线1条。由于静乐端咽喉区正线东侧为既有村庄，民房密集，为减小拆迁、降低工程实施难度，同时结合周边地形和既有铁路线位，将宁静铁路既有正线向西改移，采用530 m曲线半径于隧道前接入既有线位，改线长度1.31 km。到发线延长线则充分利用原宁静铁路正线线位，对既有路基本体进行落道施工，以满足不大于1.0‰的坡度要求[8-10]。

图2 向静乐端咽喉延伸到发线方案平面布置示意图Fig.2 Plan layout of extending arrival-departure tracks to the throat of Jingle terminus

（2）向宁武端咽喉延伸到发线方案。向宁武端咽喉延伸到发线方案平面布置示意图如图3所示。装车场自宁武西站宁武端咽喉区接轨，装车站至宁武西连接线折向东北后进入装车场，连接线前端设有安全线及轨道衡1座。正线全长1.75 km。装车场紧邻宁武西站既有煤场西侧布置，布置形式及规模与向静乐端咽喉延伸到发线方案相同。为满足万吨列车“直到直发”的组织模式，将交接场既有17道、18道、19道共3条到发线向宁武端延伸，并设腰岔与正线连通，延长后3条到发线有效长度满足1 700 m，具备万吨列车分解组合的条件，腰岔后方延长端到发线有效长度满足900 m，同时尽头设有效长度60 m的机待线1条。延伸线尽端增设联络线1条，联络线跨过恢河河道后于既有朔黄铁路同向曲线间夹直线处接入。车站同时还建宁武西站轨道车库线2条，以及存车线1条和安全线2条。

图3 向宁武端咽喉延伸到发线方案平面布置示意图Fig 3 Plan layout of extending arrival-departure tracks to the throat of Ningwu terminus

2.3 新建装车场引入车站方案比选

（1）向静乐端咽喉延伸到发线方案优点主要有：①静乐端咽喉区道岔布置相对简单，延长到发线改造对既有宁武西站影响较小；②静乐端咽喉区外侧民房集中于正线以东一侧，且到发线延长线充分利用既有铁路正线线位，正线改移一侧无民房分布，拆迁量较小；③静乐端咽喉区西侧无限制性构筑物，专用线接轨难度较小；④远离朔黄铁路正线，且无需上跨主干道和河道，施工难度小，对朔黄铁路影响小；⑤无需改动朔黄铁路。缺点主要有：①需要对宁静铁路既有正线改移，长度约为1.31 km；②改移正线需新征路外用地。

（2）向宁武端咽喉延伸到发线方案优点主要有：①无需改移宁静铁路既有正线，对铁路区间影响较小；②充分利用既有铁路之间的夹心地，提高土地利用效率。缺点主要有：①宁武端咽喉区设有机务段及轨道车库，咽喉区道岔布置复杂，且连接紧凑，延长到发线改造对车站影响很大；②宁武端咽喉区外侧为宁武县城建区，民房密集，延长线虽利用宁静铁路与朔黄铁路中间夹心地，但该区域民房密集，仍需拆迁大量民房，同时专用线北端占压既有驾校和民房；③宁武端咽喉区西侧设有宁静铁路轨道车库检修工区，需对其进行拆除还建，对铁路影响大；④该方案紧邻朔黄铁路既有铁路桥施工，且连续上跨宁白线、崞五公路、滨江北大街、305省道以及恢河河道，新建桥梁较长，施工难度大；⑤新征用地较多；⑥需增设1条与朔黄铁路的联络线，对朔黄铁路运营影响较大。

综上分析，向静乐端咽喉延伸到发线方案虽然需改移宁静铁路既有正线1.31 km，但静乐端咽喉区道岔布置相对简单，改扩建对车站影响较小，新征用地较少，拆迁量小，改扩建工程远离朔黄铁路正线，工程设置相对简单，改扩建工程在宁静铁路正线及交接场内完成，对朔黄铁路影响较小，工程投资较向宁武端咽喉延伸到发线方案少14 000万元左右。因此，推荐宁武西站万吨扩能改造工程向静乐端咽喉延伸到发线方案。

3 结束语

宁武西站作为宁静铁路和朔黄铁路上的关键节点，其配套项目服务于山西省地方铁路集团宁静铁路公司，为宁武西站附近企业、煤矿提供煤炭运输，是山西省地方铁路集团宁静铁路公司发展的基础设施。根据铁路路网功能定位及地区运输需求，提出新建装车站并引入宁武西站方案研究，以实现万吨扩能改造，使车站具备万吨列车分解组合及接发车功能，有效释放宁武西站装车场煤炭发送的能力，以更好为宁武西站附近企业、煤矿提供优质的煤炭运输服务，有利于宁静铁路拓展煤炭市场，增加收益，同时也将极大促进沿线地区经济社会的发展。