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大秦铁路拉开我国铁路重载运输发展序幕

发布日期: 2023-12-20 作者: 产品中心 返回列表

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  •   大秦铁路2006年提前7天于12月24日实现年煤炭运量2.5亿吨目标,创造了世界铁路重载运输的奇迹。2006年最高日均运煤达79.1万吨,全年日均运煤达68.5万吨。2007年1月13日,大秦铁路发送煤炭83.19万吨,再次刷新历史纪录。这是大秦线深入推动内涵扩大再生产、向年运量3亿吨迈进的新起点。那么,大秦铁路从开通运营(1992年底)时年运量4000万吨到1亿吨,经历了10年,而从开行万吨重载列车实现年运量1.2亿吨到2.5亿吨,仅用了3年,奇迹的创造主要得益于什么?其在新技术、新装备的开发运用方面和运输组织的创新方面有何特色之处?创造世界铁路重载运输奇迹的大秦线,对于我国铁路重载运输未来发展有何启示?1月21日,多位铁路重载运输领域的专家,就“我国铁路重载运输的发展与前景”为题展开了相关研讨,座谈会由中国铁道学会、世界轨道交通发展研究会和《世界轨道交通》杂志共同策划组织召开,中国铁道学会重载专业委员会秘书长王国维先生主持了会议。

      研讨会上,王国维秘书长首先介绍了大秦铁路的基本情况:大秦铁路公司是以煤炭运输为主的综合性铁路运输公司,是担负我国“西煤东运”战略任务规模最大的煤炭运输企业。企业主要经营包括大秦、丰沙大、北同蒲线等铁路,主要运输货品为煤炭。大秦铁路西起大同,东至秦皇岛,是我国第一条开行重载列车的双线电气化运煤专用铁路,全长643.4公里;丰沙大线条

      线亿吨,占到晋北、蒙西煤炭外运量的91%。大秦铁路通过不断的扩能,2007年运量将达到3亿吨,2010年之前计划达到4亿吨。大秦线的运能扩张基本是在原有线路上的挖潜改造,依靠开行重载列车、提升行车密度来提高铁路运输能力,目前大秦线万吨重载列车,刷新了我国铁路重载运输的记录。从某一种意义上看,大秦铁路是铁道部在货运重载技术和投融资方面的一个重要试点,必然得到铁道部的全力支持,因此未来3年内顺利达到运输4亿吨的规划基本不成问题。

      王国维秘书长表示为了参加这个重载运输的会议,他还专门认真学习了今年部长在全国铁路工作会议上的报告,并谦虚表明了自己对中国重载运输的研究并不在行。王国维副秘书长表示,报告的三部分都提到了重载运输。在第一部分铁路重载运输取得的成效中总结指出中国铁路重载运输创造了世界铁路重载运输的奇迹;在第二部分阐述今年全路面临的形势和任务中提到,要认真解决铁路提高速度、增加密度、发展重载与确保运输安全的矛盾的问题;在第三部分部署今年工作的任务时指出,要逐步发展重载运输,在提到进一步提升自主创造新兴事物的能力,加强科学技术创新时,又强调要深化重载运输成套技术探讨研究,以大秦铁路为平台,全面掌握1万吨级、2万吨级成套重载技术,形成具有我国自主知识产权的重载运输技术体系。此外,铁道部要在今年下半年召开全路科学技术工作大会,要把铁路重载运输方面的成果作为一项重要的内容闪亮登场。这些都足以说明铁道部对于铁路重载运输非常重视。

      就有关大秦铁路重载运输的发展现状及未来模式,参加会议的专家也纷纷发言表述了自己的观点与见解。

      乔延洪(北京铁道学会秘书长):这次研讨会不仅是一次高层次、而且是理论和实际相结合的一次很重要的研讨会,本次会议邀请到的各位领导和专家,都是实实在在围绕我们中国铁路重载运输尤其是大秦线第一线上有着亲身经历和切身感受。今天在座的各位代表,既有铁道部的相关领导、又有从事规划研究工作、还有大秦公司的有关负责人和北京铁路局的专家。我们结合大秦线年底的开通运营到已经到来的2007年,整整经历了15年发展历史。大秦铁路从开通运营(1992年底)时年运量4000万吨到1亿吨,经历了10年,而从开行万吨重载列车实现年运量1.2亿吨到2.5亿吨,仅用了短短的3年,一年一个新台阶,创造了世界铁路重载运输的奇迹。尤其是2005年3月18日,大秦线划归太原局以后的发展更是有目共睹,大秦公司在原来的基础上进行了技术创新,包括铁道部相关的专家、领导,他们一直奋斗在太原铁路局2亿吨的试验、2.5亿的试验、万吨列车的试验、2万吨列车的试验现场。这些足以说明大秦线今日取得的辉煌,同中国铁路各方的努力是分不开的。

      张易(北京铁路局总工室技术科科长):其实,大秦线的重载运输很早就开始做相关试验了,从1988年开始,铁科院和铁道部很多专家都参与了这个试验,利用当时国内现有的技术装备,如韶1(SS1)机车、韶3(SS3)机车、8K型机车,C63、C61型敞车,系统地进行了单机牵引6000吨、8000吨,双机牵引1万吨的运行试验。一直到1994年3月采用国产的韶4(SS4)型的机车试验,可以说试验是成功的。但由于当时沿线集运站的装车能力和运输组织不相配套,在运输组织上需要两个小列在湖东组合成一个万吨列车,所以从运输组织的角度来看还不具备大量开行万吨列车的条件。

      1993年国际重载会议在北京召开,外国专家要来参观,为此当时的大同铁路分局决定试开行万吨重载列车,但也只是每个月一列,国际重载会议期间我们组织外国专家们到大秦线进行了参观。在开行了五十几列后就停了。但是随着国内煤矿市场的紧缺,南方电、煤供应紧张,大秦线便成为了西煤东运的主要干线通道。后来,铁道部决定开行两万吨的重载组合列车,使我国的重载运输真正跨入世界重载运输的行列。

      2004年10月5日在大同机车厂真正开始启动分布式机车同步控制系统台样车的改造,到2006年5月17日完成第七次试验,在很短的时间内,成功地掌握了开行2万吨重载组合列车的技术,但2万吨组合列车仍然是由4小列5000吨的列车组成,以保证每台机车之间的间隔距离在600米左右。即便如此,由于大秦线的线路条件很复杂,一些困难地段都是在山区和隧道内。极易造成通信中断,给行车带来了一定危险,所以铁道部决定利用无线G网来传输控车命令,这是我国铁路开行重载组合列车的一个创新点。

      采用的G网通信方式后,基本实现了控制命令的不间断传输,为行车安全提供了保障,所以美国人也承认我们在这一种原因是领先的。从2006年7月14日起,大秦线万吨重载组合列车,每天14列左右,随着2万吨重载组合列车的开行,大秦线万吨,这在整个世界铁路运输上都是没有的。今年的目标是要达到3亿吨,这将意味着日运量要达到82万吨,因此还会有新的问题是需要我们研究解决。

      张志方(铁道部科技司基础处副调研员):大秦线亿吨,主要是通过系统改造,大量开行1万吨和2万吨级重载列车实现的。

      大秦线年全线年大秦线亿吨,超过了设计运量,通过能力利用率已达到100%。近几年随着我们国家国民经济快速发展,对电煤运输需求持续不断的增加,大秦线作为最重要的煤运通道,只能以持续不断的增加列车对数来满足需求。这样就把本应用来维修保养设备的天窗时间牺牲了。长期以往,必然会危及行车安全,而且列车对数也不是能够无限增加的。只有通过增加列车重量才能满足运输需求。为此在2003年,铁道部作出了在大秦线万吨重载列车,大幅度提升大秦线运输能力的决定。

      在大秦线万吨重载组合列车是一项复杂的系统工程,涉及到方案比选、技术引进、装备采购、工程改造、科研开发和综合试验等多项环节,涉及到运输组织、机车车辆、通信信号、牵引供电、线路桥隧等多个专业,涉及到路内外、国内外几十家单位,这些交织在一起,给我们提出了严峻挑战。为了在大秦线万吨重载组合列车,铁道部进行了系统组织和大量的综合试验。科技司组织相关的单位对大秦线万吨重载列车相关工作进行专题研究,取得了系列科研成果,为2万吨重载组合列车的试验开行奠定了坚实的技术基础。

      经过系统组织、综合试验和装备开发等工作,2006年3月28日起,大秦线万吨重载组合列车,目前日开行已达20列,现在大秦线个维修天窗,为设备养护维修提供了条件。

      通过走内涵扩大再生产之路,正像刘部长说的大秦线创造了世界重载铁路运输的奇迹。大秦线之所以能取得这么好的成绩,是集全路之力才实现的。

      李思昕(大秦铁路股份有限公司技术装备部副部长):大秦线吨,发展之快,与大秦线在技术装备上的投入是分不开的,特别在机务方面的投入。目前大秦线台,DJ1型电力机车配属20台。大秦线%左右,而通常的机车的检修率应要达到7%、8%,基本没备用机车,机车较为紧张,缺口也较为严重。今年大秦线亿吨的运输目标,根据铁道部的远期规划,每年估计要增加5000万吨, “十一五”大秦线亿吨的运输能力。

      为实现铁道部的整体规划,提升大秦线年将是扩能改造、装备更新、运输组织更新的关键一年。从机车车辆配置上看,将使用先进的大功率交直交电力机车,和大量使用轴重为25吨的新型车辆(C80);从运输组织模式上看,大量开行2万吨组合列车,减小列车密度,货运机车按客运机车办理,定机车、定车体、定运行时分、定始发地点、定开车时分;扩能改造方面,增加2万吨以上的装车专用线(点),大同北至大同东新建联络线工程、宁武至朔州增建二线和大同南至湖东增建四线工程,将大幅度的提升为大秦线集结货源的能力;机车乘务方式逐步由单班值乘(司机、副司机)变为双班单司机值乘,减少因司机换班造成对运输的影响。

      此外,重载列车的行车安全应该是最重要的,因此需引起各方面注意。通过重载列车开行暴露出的问题,应对重载列车内部应力分析、长大列车机车车辆设计、线路承载能力及供电能力弥补等,开展专题攻关。

      张易:大秦铁路年运量的不断突破,也为我们大家带来了一些问题,为完成这个运量牺牲了维修的时间,使设备的质量和完好受一定的影响。但是有一个比较突出的矛盾就是重车线的钢轨伤损疲劳周期很短,按照目前的规定,即使重车线的钢轨从大年初一开始换成新轨,到年底的时候这轮钢轨的寿命又该到期了,而空车线负荷比较小,所以两边的钢轨磨耗量都不一样。最初的设计是,上下行换边跑,若能够实现,这个季度走上行线为重车线,下个季度倒边下行线为重车线,上行线改为空车线,将会延长钢轨的常规使用的寿命和维修周期,隧道内由于当初我们对重载铁路路基部分设计上也不是很合理,现在就带来非常大问题,不是个别地段病害,因为隧道都比较长,军都山8500多米,花果山等都是三四千多米的隧道,隧道里的道床结构横向阻力减弱的很多,给行车带来一定的危险性,所以大秦线现在其他区段列车可以跑到75或80公里/小时,但在隧道内目前限速60公里/小时,成为制约整条线路通过内力的瓶颈,即使这样非常危险的,结构是越来越坏,没有很好的方法修,这是目前的一个很大的难题。

      还有一个不太有利的地方,国外的重载列车它的车轮和闸瓦的热负荷能力比我们大,一把闸可以带十几分钟,这个坡就下来了。我们的车轮和闸瓦的热负荷能力没那么大,目前一把闸保压时间约在3~5分钟,闸瓦和车轮踏面的温升390来度,保压时间再长的话车轮和闸瓦还是受影响的。车辆的制动机应该已经接近于国际上的领先水平,通过试验,我们的祖国新改造的120-1型车辆的三动阀,要比我们老的120阀在制动性能上效率要提高40%左右,由于具有局减功能,在常用制动时排风不完全依靠机车排风口排,在大于60千帕的减压量时大大加快列车的制动波坡速,缓解性能也比较好,制动这些技术为我们大秦线的行车安全提供了有力的保障。

      另外从机车性能来看,国产SS4型电力机车算是不错的,后来发现DJ1型电力机车有一个显著特点就是电制动功率非常大。和韶4相比在同样的区段牵引同样的列车重量的情况下,韶4车在延庆到茶坞之间,要制动调速10~12次,而DJ1车大概只要5~7次就下来了,其安全大幅度的提升。如果采用DJ4车,对大秦线整个运输能力的提高和安全保证应该是一个很大的改善。完成3亿吨从机车和车辆的能力来说,应该是没问题的,卡脖子的地方就是线路,我们机车的构造速度是100公里/小时,车辆的构造速度也是100公里/小时,如果在要进一步提高效率的线公里/小时,它的通过能力能力还可以提高,但是中间如果有50、60公里/小时的限速,全线能力就又被吃掉了。改造大秦线隧道内的线路,提高通过能力,这是今后需要下大力气去解决的一件事。

      既有干线上客车提速后由于是客货混跑,带来的一个最大的问题也是工务的问题,客车提速以后,提到速度达到160~200公里/小时了,曲线超高的设置矛盾比较突出,区段好的地方我们可以改曲线,区段不好的地方我们只能调整超高,现在像京广线,困难区段的超高对货车来讲它已经属于过超高了,但对于200公里/小时的动车组来讲,它又是个欠超高。比如在保定到石家庄之间,它有很多小曲线公里/小时,很多人就感觉到非常不舒服。这是遇到的一个问题。

      张志方:目前大秦线存在的问题,就工务方面来讲,随着2万吨列车数量的不断增加,25吨轴重车辆成为主体的情况下,工务设备的使用寿命需要尽可能延长,其配套的养护维修机制和一系列技术标准体系需要建全和完善。我国的重载铁路客观上要求速度、密度、重量都要兼顾,这与国外重载运输是不同的,所以尽快建立我国大秦线技术标准体系是非常必要的。

      贾传峻(北京交通大学交通运输学院博士):大秦线创造了我国铁路运输史上的奇迹。这主要得益于两个方面,一是科技的发展,促进了运输装备水平的提高,许多先进的设备和技术均在该线路上得到了运用,另一个是高效的管理水平和运输组织方法。但是,如何进一步提升大秦线的运输效率呢。我认为今后大秦线在依靠先进技术和设备的基础上,应尽可能的通过建立更为高效的组织模式来促进与大秦线相关的整体效率的提高。可采用建立一个以大秦线为核心的陆路集运、水陆转运疏运、铁路干线运输为一体的重载铁路运输大系统。

      对于这类重载铁路运输系统的运输生产组织,可根据系统各构成部分的特点,以相关各部门的生产组织方式为基础,将目前相对松散的各部门的运输生产工作进行优化,采用基于自组织的他组织指挥方式。在基于自组织的他组织指挥方式中,有一个以重载铁路干线所属部门为中心的由各专业部门人员联合组成的组织指挥机构,站在全局的角度制定运输生产计划、组织指挥生产,各分部门或生产环节运输生产机构在该机构的指挥下,依据该机构制定的运输生产计划结合本单位情况进行局部细化和调整,然后各自分别组织运输生产,这种细化和调整在该机构控制下的运输生产计划允许范围内进行,这样可以避免许多自组织方式下的矛盾和冲突,同时对于临时出现的矛盾和冲突,也可以很快地通过指令性的决策进行实时解决,这样既节约运输资源,又提高运输生产效率。

      阚凤英(铁道部经济规划研究院副研究员):重载运输起于北美20世纪50年代,自20世纪60年代以来,铁路中在运输引起世界许多国家铁路重视,进入21世纪,由于科学技术的发展,重载运输技术得以迅猛发展,其牵引质量和线网规模得以提高,牵引重量不断刷新世界记录。目前世界上已开行重载运列车的国家有:美国、加拿大、澳大利亚、巴西、俄罗斯、印度、南非、瑞典、中国。

      在重载运输技术上,一是通过采用大功率的交流传动内电机车,用来提高机车牵引力和粘着力。大功率交流传动机车逐渐成为重载运输的重要牵引动力,并成为重载牵引动力的发展方向。例如美国GM公司生产的SD70MAC、SD80MAC、SD90MAC,GE公司生产的AC4400CW、AC60000CW等新型货运交流传动内燃机,已在美国、加拿大、澳大利亚、巴西等国家铁路大量投入运营,美国已有1/3以上的重载机车改用了交流传动内燃机车,而欧洲一些铁路机车制造商正在开发大功率交流电力机车。

      二是货车向大轴重、低自重、低动力作用的方向发展,努力提高货车的轴重,减轻自重,提高装载能力。如美国、加拿大、澳大利亚等国重载铁路的轴重普遍达到32.5~35.7吨。美国1级铁路标准轴重1990年以后已经达到33吨;澳大利亚BHP公司重载铁路的平均轴重已经达到40吨,最大轴重达到45吨。为提高载重量,近年来特别重视发展轻型重载货车,美国重载货车中已有90%采用了铝合金车体,不仅降低了空重比,而且延长了车辆寿命,减轻了轨道动作用力。

      三是适应重载运输要求的轨道结构,致力于轨道的技术创新,研制和应用少维修的现代化轨道结构,实现高标准的路基基础、现代化的轨道构件和保持轨道平顺状态的技术措施。通过发展高强度重型钢轨、铺设无缝线路、加强道床基础和改进轨枕结构等技术,强化了重载运输线路,减少维修成本,保证重载列车的安全运行。

      四是借助信息技术,开发了电空制动系统和同步操纵系统,扩大了重载列车编组,提高了重载列车牵引重量和列车的安全运行。

      综观世界各国重载运输发展轨迹,不管是以美国、加拿大、澳大利亚等国为代表的以货运为主的重载线路,还是中国、欧洲等国客货混合运输的重载线路,对提高铁路线路能力,降低运输消耗,节省运输成本,提高铁路在中长距离、大宗物资运输市场份额方面发挥了重要作用。

      铁路作为我国综合交通运输体系中的骨干,是国民经济发展的支柱,在新线新增能力有限的情况下,重载运输成为铁路货运发展的方向。根据国家对生产物资的需求,只有实现煤炭运输重载快速目标,才能为经济持续快速协调健康发展提供可靠运力支持。近年来,大秦铁路以保证国民经济平稳运行为己任,坚持实施内涵扩大再生产,通过深入开展“多拉满载、挖潜提效”主题活动、实施大面积提速、发展中载运输,进一步释放和发展了运输生产力。

      从1.2亿吨到2.5亿吨,大秦铁路实现年运量翻番仅用了短短3年时间。为确保铁路运输组织的安全高效,铁道部领导多次召开专题会议研究大秦铁路挖潜扩能方案,有关司局对大秦铁路发展给予了大力支持。

      与往年比较,大秦铁路实现年运量2.5亿吨的亮点之一是运输组织创新所释放的运输生产力。重载运输技术已被国际公认是铁路货运发展的方向,重载运输取得的效益已由世界多国铁路实际运输业绩所证实。在大秦铁路上,平均每1.7天就会有一个新的运输组织方案启动。其实,铁路重载运输搞的最好、最早的是国家是美国和澳大利亚。后来,南非、巴西也在这方面取得了一定进展,他们的发展基本上是一条线,和我们的重载专线(像大秦线年国际重载委员会在中国北京召开了第五届国际重载运输大会,当时还到大秦线参观。该会议召开后,对我国铁路重载运输的发展也起到了一定的推动作用。按照国际重载委员会四年一次大会,四年里又包含着两年一次小会。大会从1993年在北京召开到现在也有十几年了,经我们请示铁道部后,2009年6月份应该在我国上海举办。如果2009年在我国召开的线年在我国召开的情况来看,一方面对我们的重载也是一个总结,包括大秦线;另一方面也是这几年国际重载技术的发展,对推动我国的重载运输发展无疑也能起到一个很好的推动作用。

      周小华(北京铁道学会秘书处工程师):大秦线作为我国第一条开行重载列车的双线电气化运煤专用铁路之所以能创造奇迹,首先得益于新技术、新装备的开发运用。铁道部给大秦线配备了全路最好的机车,最新型的货车,最先进的通信信号、接触网供电设备和道岔、钢轨。在大秦铁路运输组织方案审核、技术装备配备、整修施工时间安排上,铁道部一路绿灯,给予充分的政策倾斜。作为铁路运输生产力布局调整后新成立的太原铁路局,与北京、呼和浩特铁路局协同配合,相得益彰。作为铁路的战略合作伙伴之一,秦皇岛港保证了煤炭到港后的顺畅。在铁道部和各兄弟单位的支持配合下,太原局积极探索创新发展之路,进一步深化内涵扩大再生产、创新运输组织方式,无论是在机车车辆、重载技术、安全管理办法、工务工程、通信信号调度指挥方面,还是在运输服务、战略装车基地和路矿港联动机制建设方面,处处都体现出了创新的力量.

      董叶青(世界轨道交通发展研究会副会长):大秦铁路是我国西煤东运的主要通道。作为全路挖潜扩能的经典之作,大秦铁路在2006年完成运量2.5亿吨;2007年铁道部确定大秦铁路运量再增加5000万吨,达到年运量3亿吨的目标。在大秦线已经满图运行、难以增加列车对数的情况下,太原铁路局充分发挥重载运输作用,增加2万吨列车开行列数,大秦线万吨重载列车已由每日的15列左右增加到20列左右。与此同时,通过压缩机车技检作业和货车非生产时间等措施,加快机车车辆周转,提高车辆运用效率,使大秦铁路煤炭日运量持续不断的增加。作为本次座谈会的主办方之一,董叶青最后表示,《世界轨道交通》杂志自创刊之日起,始终把“经营者的决策参考 研究者的资讯顾问”作为办刊理念,并且得到了广大读者们的认可。今天非常荣幸地请到这么多的专家、学者,就我国铁路重载运输的发展与前景展开交流探讨,目的是把我国重载运输的成果、技术、装备等方面的发展状况及时地传达给读者,同时也希望我们大家充分的利用这样的平台多多交流,能够为轨道交通行业的研究、设计、管理、维修等出谋划策,提出很好的建议,以此促进中国铁路重载运输行业的健康发展。

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