煤炭企业专用线改扩建可行性分析

朱潇滢

(中铁工程设计咨询集团有限公司 济南设计院，山东 济南250022)

2022年国务院政府工作报告指出，我国将有序推进“碳达峰、碳中和”工作[1]；《国务院关于印发2030年前碳达峰行动方案的通知》(国发[2021]23号)提出构建绿色高效交通运输体系，加快大宗货物和中长距离货物运输“公转铁”“公转水”。某煤炭企业专用线是地区集疏运系统的重要组成部分，其开通运营后增强了腹地经济联动，港口吞吐量增量显著，增加了铁路集疏运比例。随着国家“蓝天保卫战”“公转铁”“碳达峰、碳中和”等政策的实施，大量公路货运量转移至铁路，铁路运量日益扩增[2-3]。该项目的实施在提高铁路装卸能力的同时，减少始发终到列车对嘉祥站到发线的占用，为“公转铁”增量提供有利条件，有利于发挥既有铁路网的运能，增加铁路效益，是切实履行国家及山东省多项政策要求的体现，也是企业可持续发展的需要。研究通过阐述接轨站嘉祥站和某煤炭企业专用线概况，分析既有通道能力，提出改扩建方案，从而提高通道能力利用率，实现路企共赢发展。

1 接轨站嘉祥站和煤炭企业专用线概况

1.1 接轨站嘉祥站概况

嘉祥站位于山东省济宁市嘉祥县嘉祥镇，隶属中国铁路济南局集团有限公司聊城车务段管辖，是新石铁路上的三等中间站，按业务性质是客货运站。主要办理旅客乘降，行李、包裹托运的客运业务以及办理整车货物发到，零担仅办理直达整零货物发到的货运作业。车站现有到发线6条(含正线2条)，站内设有铁路货场，并衔接专用线，但嘉祥站货场现基本处于关闭状态。

嘉祥站运量主要以到达煤炭为主，到达焦炭和集装箱为辅，其余为矿建材料、粮食、钢材等。2019年嘉祥站到发运量合计约为360万t，其中到达煤炭约为200万t，发送煤炭约为26万t，到达焦炭约为36万t，到达集装箱约为4万TEU；2020年嘉祥站到发合计运量约为380万t，其中到达煤炭约为220万t，发送煤炭约为40万t，到达焦炭约为34万t，到达集装箱约为4万TEU。

1.2 煤炭企业专用线概况

该煤炭企业专用线自嘉祥站西咽喉南侧接轨，正线长2.259 km。厂内站设大宗作业区和综合作业区。大宗作业区设2条装卸线和1条机车走行线[4]。其中，一条装卸线为集装箱卸车和散货装车线；另一条装卸线为煤炭卸车线，设螺旋卸煤机卸车；机车走行线兼作综合作业区的牵出线。综合作业区接轨于大宗作业区西咽喉，综合作业区内设2条尽头式货物装卸线，预留1条货物装卸线。其中，货1线为成件包装及散堆装货物线，有效长度为270 m，线路右侧设220 m×15 m平货位，左侧设270 m×15 m×1 m站台，站台上设9 m×140 m货物仓库；货2线为笨大线，有效长度为200 m，设宽22 m龙门吊1座。

既有企业专用线区间为内燃机车牵引，牵引质量5 000 t，限制坡度为6‰，闭塞类型为站间联系，区间平面曲线半径300 m，自嘉祥站向厂内站方向有一处243 m长3.9‰的上坡段和655 m长4.0‰的下坡段，目前采用DF4B牵引。经检算，采用DF4B牵引或推送载重5 000 t整列进入厂内站，均可行。

厂内站大宗作业区仅有1条装卸线能够进行散货卸车作业，卸车能力趋于饱和。随着企业的业务调整，综合作业区2条装卸线处于闲置状态，而且受现有有效长度限制，无法满足整列装卸。

该企业铁路专用线建成运营后，2020年到发量合计约383万t，货物品类主要为煤炭、焦炭等。随着企业发展，未来煤炭、焦炭的运量将有一定增长，企业专用线货运量预测如表1所示。目前装卸条件无法满足运输需求，因而需要改扩建该企业专用线[5-6]。

大宗作业区2条装卸线分别主要办理集装箱货物、散堆装货物的装卸作业和煤炭装卸作业。其中，煤炭装卸线主要办理煤炭的装卸作业，目前能力已趋于饱和，而且从综合区转接过来的焦炭转至煤炭装卸线办理装卸作业，将挤占其既有的煤炭卸车能力。根据表1运量预测情况，将对该企业专用线增设货物线，主要为满足日益增长的煤炭装卸需求，以及从综合区转接过来的焦炭装卸需求[7-9]。

表1 企业专用线货运量预测Tab.1 Freight volume prediction of special railway line

2 运输通道能力分析

2.1 运输通道构成分析

嘉祥县交通便利，拥有铁路、公路、水运、航空等各种交通运输方式。鲁南高速铁路(日照—菏泽)、新石铁路(新乡—日照)、日东高速公路、327国道穿城而过。西距京九铁路(北京—九龙)60 km，东距京沪铁路(北京—上海)40 km，与济宁机场的距离为10 km。境内嘉祥港位于洙水河畔，与京杭大运河相连，成为连接华北、沟通江浙沪的航运枢纽。项目所在地区既有铁路有新石铁路、京沪高速铁路(北京南—上海虹桥)、京沪铁路、京九铁路、瓦日铁路(吕梁—日照)、鲁南高速铁路等。

项目货运量中以到发煤炭为主，其次为到发焦炭和集装箱货物。到达煤炭、焦炭来自山西、陕西等地区，主要通过水路发往江苏、浙江等长三角地区，铁路发送煤炭主要去往兖州以远的东部地区。路网通道示意图如图2所示。

图2 路网通道示意图Fig.4 Schematic diagram of railway network corridor

将山西吕梁、陕西榆林分别作为线路起点城市，嘉祥站作为线路终点，以煤炭作为运输的主要品类，其运输通道方案如表2所示。

表2 运输通道方案 kmTab.2 Scheme of each transport corridor

自榆林和吕梁站点始发的煤运通道中，吕梁经由瓦日线的运距较短，运距约为800 km。榆林由于地理位置原因，与吕梁相比运距较长，约为1 000 km，路径2中京九线能力富余，但菏泽站节点由北向东的车流须折角，且菏泽站能力较为紧张，因而不推荐沿京九线通道。因此，以上通道方案均选取路径1。发送煤炭主要经新石线去往兖州以远的东部区域。其他到达、发送货物流向较为分散，主要通过新石线通道。经综合分析，该企业专用线到达货物主要经路径1运输，发送货物主要经新石线运输，故运输通道研究主要分析路径1的铁路和新石铁路。

2.2 既有运输通道能力适应性分析

由于专用线内整列装卸线仅有2条，其余2条尽头式装卸线有效长度均不足300 m，无法满足一次装卸整列车的条件，装卸及存车能力有限，加上货运列车集中到达嘉祥站时有发生，对嘉祥站到发能力产生巨大考验。目前，新石线菏泽—日照段的能力利用率为79.3%，为能力利用率最高的区段；而新石线新乡—菏泽段图定开行旅客列车13对/d，货物列车76对/d，通过能力利用率仅有60.7%，能力较为富余。除了包西线、南同蒲线和新石线的菏泽—日照段能力较为紧张，其余线路的能力均有一定富余。通道既有通过能力适应情况如表3所示。

表3 通道既有通过能力适应情况Tab.3 Adaptability of existing passing capacity of corridor

3 煤炭企业专用线改扩建研究

3.1 改扩建方案

研究在大宗作业区南侧新建贯通式货物线1条，有效长1 314 m；货物线尽头设机回线1条，机回线有效长58 m。货物线G4南侧分别设6.5 m宽抓料机作业区和3.5 m宽装卸机械作业区，抓料机作业区和装卸机械作业区硬化面均利用既有港区硬化面。

同时，拆除既有综合作业区货物线2条，相应拆除综合作业区与道路交叉处整体道口1处，道口拆除后建设道路硬化面[10]。

3.2 改扩建效果

项目实施后的通过能力有较大富余，能够满足运输需要，有利于发挥既有铁路网的运能，增加铁路效益。项目实施后通道通过能力适应情况如表4所示。

表4 项目实施后通道通过能力适应情况Tab.4 Adaptability of passing capacity of corridor after project implementation

项目的实施一定程度上提高了装卸作业效率，并有效减少了调车作业，有助于吸引更多的货源经由铁路运输，将直接增加相关路网的铁路运量，如新石线新乡—菏泽段及预计图定开行旅客列车11对/d，货物列车91对/d，通过能力利用率提升至66.6%。开行的旅客列车对数有所减少。2021年12月26日，鲁南高速铁路曲阜—菏泽—庄寨段正式开通运营，标志着鲁南高速铁路(山东段)实现全线贯通。根据调查，2022年1月10日全国铁路实行新的列车运行图后，安排开行动车组列车23对，其中日常线列车19对、高峰线列车4对。研究年度近期雄商高速铁路、京沪二通道建成，预计通道内吸引诱增的客流将转移至高速铁路路网，新石线普通客运列车开行对数会有所下降；神大线(神木北—大保当)计划开放预留车站、进行加站扩能改造；包西高速铁路(包头—西安)、太绥高速铁路(太原—绥德)建成，高速铁路网络日趋完善，包西通道可以基本实现客货分线。

3.3 项目经济评价

在《铁路建设项目经济评价方法与参数》(建标[2011]185号)《关于调整部分铁路货运杂费有关事项的通知》(铁总货[2019]46号)等评价依据的基础上，遵循效益与费用计算范围和口径对应一致等原则对项目进行评价[11]。项目工程总投资3 608.73万元，选取增量法，考虑资本金占比30%，由建设单位自筹，其余使用银行贷款，长期贷款利率为4.90%，短期贷款利率为4.35%。计算期采用30年，建设期1年，按改建项目的评价方法，对项目建设进行财务评价。

项目收入来源主要为装卸收入，支出主要为取送车成本、人员工资支出、设备设施养护维修费、燃油动力费及税金等费用。项目资本金投资回收期税后15.98年，项目投资回收期税后13.75年，均含建设期1年。项目的全部投资财务内部收益率税后为7.17%，项目资本金财务内部收益率税后为8.66%。项目投资财务净现值税后472万元，项目资本金财务净现值税后686万元。

在采用预测运量水平、装卸价格的前提下，项目的全部投资财务内部收益率和项目资本金财务内部收益率均高于6%的基准收益率，财务净现值大于零。从财务评价的指标分析，项目可行[5]。

4 结束语

煤炭企业专用线增设货物线工程项目实施后，将厂内站整合为一个功能区，减少内部调车作业，提高装卸能力和存车能力，减少占用嘉祥站到发线的时间。增设的货物线将承担日趋增长的煤炭装卸需求，以及综合区转接来的焦炭装卸需求。项目实施后线路通过能力仍有较大富余，能够满足运输需要。而且从财务评价的各项指标分析，项目可行。项目将公路运量转移到铁路运输，通过铁路专用线与内河水运港口衔接，通过水路发往江苏、浙江等长三角地区。切实履行国家及山东省各项政策要求，提高运输效率，是支持加快调整优化产业结构及能源结构、支持交通领域加快形成绿色低碳运输方式的体现。对加速多式联运发展，进一步降低物流成本，深入推进运输结构调整具有重要意义。同时促进当地经济发展，实现企业可持续发展，从而达到企业与铁路共赢的局面。