浅议煤矿沉陷区铁道线路治理新方法

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1、浅议煤矿沉陷区铁道线路治理新方法【摘要】近年来，煤炭的大规模开采使矿山周围形成很多采沉区，沉陷造成了土地和道路塌陷、房屋变形等，同时，也致使铺设在沉陷区上方的铁路线路随着地表一起下沉，线路几何尺寸发生严重变形，对行车安全构成了严重威胁，因此，有效治理煤矿铁路沉区，是提升矿区铁路安全行车、提高运量的根本之路。【关键词】煤矿铁路；采煤沉陷区；综合治理；新方法;提升效率0引言近年来，随着我国科学技术的进步和经济的不断发展，煤矿企业不断引进了各种大型采掘机械和综采技术，使煤炭开采量呈逐年上升趋势。煤炭开采加快

2、，矿区的采煤沉陷区也随之连年扩大，致使铺设在沉陷区的矿区铁路轨道随着地表一起下沉，对行车安全形成了严重的安全隐患。铁能矿区1958年开工建设，矿区铁路也随之逐步铺设,发展至今铁能矿区铁路总里程已达230公里。经过50多年的开发建设，现矿区铁路已形成创业沉区、晓明矿沉区、小康沉区、大隆沉区、孤榆树沉区等多处沉区线路，沉区线路总里程已达10余公里，平均下沉量达到5.5米，预计填方总量将超过10余万立方米。1铁路沉区变化特点及安全危害1.1沉区线路的变化特点通过多年的沉区线路综合治理工作，逐步摸索出了沉区线

3、路变化的特点，为有效治理沉区线路提供了重要保证。沉区形成后，线路纵断面呈中间低两侧高状态，沉区线路处在两个或多个坡道上，由于钢轨自身重力加上列车运行的纵向力、温度变化等因素，加剧了沉区两侧钢轨向沉区中心的爬行速度，扣件阻力根本无法锁定沉区钢轨，这就造成沉区中心处很快形成连续瞎轨缝，严重时会发生胀轨跑道；其次，受下沉影响，处于沉区的铁路道岔的几何尺寸也很能保持正确，钢轨爬行速度及爬行量不同，造成道岔扭曲、歪斜、道岔中心偏离原设计位置、道岔角度不正致使护轨及辙叉心位置不正，列车通过沉区道岔时，很容易被变型

4、的道岔卡住或引起行车事故，沉区线路的变形，给行车安全带来了严重的威胁。1.2沉陷区线路的安全隐患（1）沉陷区中心处（坡底）线路轨缝被挤瞎会产生线路胀轨，沉区两侧（两端坡顶）的大轨缝，会拉弯接头螺栓,拉断夹板或钢轨；（2）线路爬行会造成轨枕歪斜，致使线路轨距、轨向不良，加剧扣件（道钉）和轨枕损坏、混凝土枕裂纹等；（3）由于地表长期处于下沉状态，致使捣固质量不能保持，轨枕吊板增多，产生和加大轨面坑洼，形成暗坑，引起前后高低不平顺，左右两股钢轨下沉量不等造成水平三角坑；(4)沉区道岔变型，会造成尖轨与基本轨

5、不密贴或尖轨扳动不到位；护轨移位，不能保证车轮安全通过“有害空间”；(5)由于沉区线路质量不良加之坡度过大，会加大机车损耗，减少机车车辆和线路设备的使用寿命。以上几点隐患都可能引发严重的行车事故。2沉区线路综合治理新方法根据铁能矿区沉区铁路变化特点，我们总结出了一套行之有效的治理铁路沉区方案，并在我矿区铁路有效应用，对提升行车安全、节省运营成本做出了重大突破。2.1采用新材料与机械化填充路基相结合由于沉区路堤较高，高抬线路需要增加路基的厚度和宽度，而且填方数量巨大，如果采用人工与铁翻列车配合填方、人工

6、平整货位的方法来加宽路基，既增加了工人的劳动强度、工作效率低，沉区治理进度远远跟不上沉区下沉速度，给线路安全畅通造成重大问题。以往沉区抬道时，路基材料均采用碎石填充，运营成本巨大，通过考证，矿区歼石山自燃后产生的过火歼石渗水性能强，密度比土质高，下沉量小，既可以防止汛期路基滑坡,也可大大减少冬季线路冻害的产生，而且，沉区线路基本都处在砰石山附近。自2010年，在大隆矿、小康矿、大明矿及晓南矿等兄弟单位密切配合下，我矿区铁路大胆尝试，采用燃烧后的过火歼石作为填充路基的新材料，就地取材，用自卸汽车翻歼石加

7、宽路基，挖掘机、铲车配合高抬道的方法进行沉区线路综合治理。利用汽车自卸车与铲车配合填补加宽、加高路基的方法，利用机械化作业取代人工作业，工作效率是人工作业的几十倍，而且不需要KF60铁路自翻车占用轨道行车时间，提高了沉区治理进度和工作效率，铲车在平整货位的同时还对加宽的路基顶面进行了压实，有效降低路基滑坡的危害。此方法治理沉区速度快、工效高、节省成本，随沉随治，而且利用废弃砰石充填路基还起到了节约和环保的作用，是今后在沉区治理中值得采用的一种新方法。图1路基横断面机械化填方示意图2.2及时调整沉区线路

8、几何尺寸，确保沉区线路行车安全由于路基下沉和列车荷载重压冲击，引起线路、道岔横纵向水平移动，造成线路、道岔爬行、移位，轨缝严重不均匀，轨道配件伤损严重，线路几何尺寸严重不均匀，给行车安全带来重大隐患。2.2.1调整不均匀轨缝、更换钢轨、锁定线路，保证列车安全运行大轨缝或连续瞎缝地段，当轨温变化大时，钢轨不能有效伸缩，造成钢轨应力集中，曲线地段加剧曲线方向变化，当机车车辆的通过此段线路时，列车的冲击易造成线路胀轨、跑道，严重时会发生列车的倾覆事故。因此，线