山东铁路煤炭输送通道能力适应性分析与提升对策_王太.pdf

铁道货运第41卷/第06期/2023年RAILWAY FREIGHT TRANSPORT山东铁路煤炭输送通道能力适应性分析与提升对策王太1，王永吉1，程文毅2(1.中国国家铁路集团有限公司 运输调度指挥中心，北京 100844；2.中国铁道科学研究院集团有限公司 运输及经济研究所，北京 100081)摘 要：山东省是煤炭调入较多的省份，其中较大部分需要通过铁路从煤炭主产区运入。在阐述山东省煤炭运输需求特点、经铁路调入煤炭的来源地以及“十四五”煤炭运量变化趋势的基础上，分析铁路主要煤炭运输通道能力适应性，剖析铁路煤炭运输通道仍然存在着干线能力利用不均衡、枢纽场站不畅通、支专线建设不协调等问题，提出线路实施扩能改造、技术作业站实施扩能改造、加快支专线建设等铁路煤炭输送通道能力提升对策，从而提升运输能力，畅通枢纽节点，完善集疏运体系，解决山东省煤炭铁路调运问题，有力保障地区经济社会发展。关键词：铁路；煤炭运输；运输需求；运输能力；扩能改造山东省位于我国东部沿海、黄河下游，2021年实现地区生产总值83 095.9亿元，全国排名第三，占全国GDP比重为7.2%。2021年全省煤炭产量10 500万t，煤炭消费量为39 900万t，煤炭调入量34 500万t，是全国煤炭净调入量较大的省份。在煤炭调入量中，经铁路调入14 853万t，比重为43.1%；水运调入14 011万t，比重为40.6%；公路调入4 853万t，比重为16.3%。通过分析山东省煤炭铁路运输的需求与趋势，有针对性地加强铁路主要煤炭运输通道设备的作业能力，完善煤炭运输铁路综合枢纽系统，对保障国家能源安全、促进山东省能源化工基地建设和区域经济发展具有十分重要的意义。1山东省煤炭运输需求与趋势分析1.1运输需求特点（1）全省煤炭产量规模逐步降低。受煤炭资源枯竭加快、省内接续资源不足和煤炭“去产能”力度加大等因素影响，2021年全省煤炭产量比2020年下降 300 万 t 左右，延续了“十三五”以来的减量势头。（2）全省煤炭消费总量降幅明显。受大气污染防治行动计划和控制环渤海地区省市煤炭消费总量等政策性因素的影响，以及“三西”和蒙东地区电力输入量扩大，2021年全省煤炭消费总量比2020年减少近1 000万t。（3）水运和公路调入量大幅减少，铁路调入量基本保持稳定。20192021年山东省煤炭调入运输方式状况如表1所示。从发展趋势看，全省煤炭调入已从水运一家独大，逐步发展成为铁水平分秋色，公路调运受“公转铁”等运输结构调整政策影响，调入量明显萎缩。文章编号：1004-2024(2023)06-0017-06 中图分类号：U294.1 文献标识码：ADOI：10.16669/ki.issn.1004-2024.2023.06.0417山东铁路煤炭输送通道能力适应性分析与提升对策 王太 等1.2经铁路调入煤炭来源地分析山东省经铁路调入煤炭主要来自山西、陕西和河北三省。其中，从山西省调入的通路分为北、中、南三大通路，北通路为石太(石家庄太原)石德(石家庄德州)德龙烟线(德州龙口西烟台)，中通路为邯长(邯郸长治北)邯济(邯郸济南)胶济线(青岛济南)，南通路包括侯月(候马北月山)新荷兖日线(新乡菏泽南兖州日照)和瓦日线(瓦塘日照南)；从陕西省调入的通路主要经黄韩候(黄陵南韩城侯马北)侯月新荷兖日线和陇海线(兰州连云)；从河北省调入的煤炭大部分经国家能源投资集团有限责任公司朔黄铁路(朔州黄骅港)到达肃宁站后，再转京九(北京西九龙)、石德线到达省内。2021年到达山东省的铁路煤炭来自山西省、陕西省、河北省的运量分别为 10 913 万 t、2 190 万 t、937万t，分别占山东省铁路煤炭总到达量的73.5%，14.7%，6.3%。1.3“十四五”煤炭运量变化趋势分析（1）全国煤炭供应总体稳定，产地更加向“三西”地区集中。根据国内能源规划部门的分析，从生产布局看，“十三五”期内山西省煤炭产量基本稳定在10亿t左右，接近全省核定煤炭生产总能力，“十四五”期间新增产能有限，随着山西省内消费量逐渐增加，外调总量将呈现“稳中趋降”的态势。因此，在今后一段时期内，我国煤炭新增产区将主要集中在蒙西鄂尔多斯、陕北榆林和新疆准东三大区域，煤炭开发布局的调整，将对目前铁路运输格局产生一定的影响。在大秦(韩家岭柳村南)、朔黄、侯月等传统的煤运专用通道继续发挥大能力优势作用的前提下，近5年来陆续新投产的瓦日、唐包(曹妃甸北包头)和浩吉(浩勒报吉南吉安)煤运主通道也将担负越来越重要的煤炭保供任务1。（2）山东省铁路煤炭运量增长空间很大。根据国家能源主管部门及研究机构分析，预测2025年山东省煤炭产量9 000万t，煤炭消费量38 000万t，调出量3 000万t，调入量32 000万t，其中经铁路调入量为18 000万t；“十四五”期间山东省煤炭产量、消费量、净调入量均呈下降趋势。随着运输结构调整政策继续推进，公路煤运将更趋严格受限，调入量大幅度下降；煤炭水运受北方主要下水港口能力基本固定、无规划新增煤炭下水码头等影响，总体上也将相对保持既有规模。在山东省主要铁路干线基本实现“客货分线”，货运能力得到较大释放，以及铁路行业全力推进专用线建设，实施打通“最后一公里”举措等的大力促进下，2025年经铁路调入的煤炭运量预计增长约4 000万t2。（3）煤炭输送主要通道将产生变化。从煤炭增长区域分析，“十四五”期间，山西晋北大同矿区、晋中太原地区的西山矿区、晋东地区阳泉矿区等主要生产矿区的资源趋近枯竭，调出量将逐渐减少。山西省内新增规模重点集中在晋南地区的离柳、乡宁、汾西等矿区，主要经侯月、瓦日线外运。随着冯红铁路(冯家川红柳林)即将建成运营，瓦日线的吸引范围进一步延伸至陕北榆林地区，从该地区供应山东中部地区的煤炭运量将实现快速增加。总体上看，“十四五”期间从山西省调入山东省的北通路石太、石德、德龙烟线煤炭运输量将呈下降趋势；中通路邯长、邯济和胶济线煤炭运输量保持稳定；南通路瓦日线煤炭运输量将快速增加。2铁路主要煤炭运输通道能力适应性分析2.1铁路煤炭运输主要通路根据铁路煤炭调运分析，山东省通过铁路调入的煤炭主要来源于我国的“三西”地区，从运输径路来看，主要包括太中银石太线石德线德大线(黄河涯大家洼)、邯长线邯济线胶济线、瓦日线、候月线新月线新荷兖日线、陇海线西安连云港段、宁西线(永宁镇新丰镇)淮南线(田家庵裕溪口)宁芜线(南京东芜湖东)等横向通道，以及包西表120192021年山东省煤炭调入运输方式状况 万tTab.1Status of coal transportation modes in Shandong Province from 2019 to 2021调入煤炭运输方式铁路水运公路2019年14 45417 8796 0772020年14 12713 9734 9002021年14 85314 0114 85318山东铁路煤炭输送通道能力适应性分析与提升对策 王太 等线、南北同蒲线大同侯马段、京广线石家庄漯河段、京九线衡水阜阳段、京沪线济南南京段等纵向通道。2.2主要干线能力适应性分析上述煤运通道中，除邯长铁路长治悬钟段、德大线、太焦线(修文焦作)外，其他线路均为双线电气化铁路，总体来看各通道主要线路的技术标准较高，具有较强的输送能力。2021年各干线通过能力利用情况存在较大差异，不均衡的现象较为突出。其中，京广、京九、京沪、陇海等主要繁忙普速干线能力基本饱和，包西线、石太线、石德线、太焦线等部分区段能力较为紧张，瓦日线、邯济线、太中银线等线路能力存在一定富裕3。2021主要干线能力利用情况如表2所示。根据需求预测，“十四五”期间，山东铁路煤炭运量将新增4 000万t，主要增量来自晋南和陕西，考虑到煤炭供需变化和市场波动影响，输送通道体系中局部的、季节性和短时性的能力紧张将客观存在，考虑到白货运量增长较快，主要干线运输能力仍将持续紧张。综上，“十四五”期间山东省铁路煤炭运输干线的运输能力总体适应增量需要，但部分线路存在能力瓶颈。3铁路煤炭输送通道能力提升对策结合白货运输需求增长情况，适当补强部分干线的运输能力瓶颈区段和部分枢纽，以满足山东省煤炭运输需要；同时，通过适当修建联络线，完善集疏运体系，优化运输组织，充分利用路网既有通道资源4。3.1线路实施扩能改造，提升运输能力（1）邯长铁路长治北悬钟段复线改造。邯长线东起京广线邯郸站，至太焦线长治北站，并连接瓦日铁路通道，全长221.7 km，其中悬钟(不含)以西至长治北站为单线电气化铁路，线路长度约70.7 km。目前邯长铁路主要承担邯长沿线地区的煤炭外运任务，兼顾少量的普速客运任务。由于石太、石德运输能力已经饱和，实施邯长线长治北悬钟段复线改造后，邯长邯济通道可以有效分流山西至山东煤炭运量，减少石太、石德线的运输压力。（2）马磁线电气化改造。马磁线东起京广线马头站，西至邯长线磁山站，连接京广铁路与邯长铁路2 条干线，线路全长 47 km，目前为单线内燃铁路，2021年马磁线通过能力利用率达到71.3%，由于牵引定数受限，沿线装运到达和村、磁山、午汲、偏店等站的煤炭需要经邯郸南、邯长线迂回运输，严重影响运输效率。马磁铁路全线进行电气化改造，并延长到发线有效长至1 080 m，不仅能够提高马磁线运输能力，提升马磁线对沿线的服务质量，同时还可以理顺马磁线运输径路，避免沿线向邯长线午汲及以远地区的煤炭绕行邯郸枢纽，减少邯郸站编组、换挂电力机车作业量，缓解邯郸枢纽运输压力，提升邯郸枢纽整体运行效率，实现降本增效。（3）阳涉线电气化改造。阳涉铁路北起石太线白羊墅站，南至邯长线悬钟站，线路等级为国铁级，全线共设16个车站、1个线路所，最大坡度17，牵引定数4 000 t，部分5 000 t，闭塞方式为自动站间闭塞。阳涉线全线限制区间为麻田镇悬钟区间，长约表22021主要干线能力利用情况%Tab.2Capacity utilization of main trunk lines in 2021线路名太中银线石太线石德线德大线邯长线邯济线胶济线瓦日线侯月线新荷兖日线陇海线包西线南北同蒲线太焦线京广线京沪线区段定边黄羊湾石家庄阳泉（赛鱼）石家庄衡水黄河涯大家洼悬钟长治北桑梓店北园济南东风瓦塘长子南嘉峰水运村兖州北日照新沂徐州张桥新丰镇大同大新长治北月山安阳郑州北济西兖州北能力利用率76.989.288.847.361.156.592.061.163.373.790.297.282.294.3100.098.819山东铁路煤炭输送通道能力适应性分析与提升对策 王太 等16.4 km，目前线路允许速度60 km/h情况下，查定通通运行时分上下行均为30 min，如果电气化改造后提高至80 km/h，通通运行时分约为19 min，预计通过能力约为25对/d(120 min天窗)，较现能力增加10对/d。经测算阳涉北口目前通过列车6.5对/d，存在18.5对/d富余能力；阳涉南口目前通过列车为 12 对/d，存在13对/d富余能力。阳涉线电气化改造结合邢和铁路(邢台和顺县)开通，原经石太线运行到邯郸站、邯济线车流，具备经阳涉线、邢和线分流运输的条件，到邯长线车流，具备经阳涉线、悬钟口分流运输的条件，可以缓解石太线运输压力，增加晋煤外运通道。3.2技术作业站实施扩能改造，畅通枢纽节点（1）邯郸南马头联络线建设。邯郸南站、马头站为京广线上的相邻站，两站相距7 km。目前京广线邯郸安阳段的通过能力接近饱和，邯郸南站场到发线能力利用率为87%。根据运输部门统计，邯郸南马头区间的货运量呈逐年增长趋势。未来随着河北华信特种钢铁有限公司计划利用在马磁线内新坡站接轨的薛村矿专用铁道，接卸矿粉220万t/a，车流大部分经京广下行方向到达，京广线邯郸南马头区间运能紧张的矛盾将更为突出。新建邯郸南马头联络线后，一是可以办理马磁线至邯郸南站的通过、到达列车，以及邯郸南站马头站的摘挂、小运转、回库单机作业，缓解京广正线的能力紧张问题及马头站咽喉区压力，适应马磁线运量增长需求；二是可以优化调整邯郸南与马头站间的作业分工，利用马头站释放邯郸南站到发线能力，分担邯郸南场直通列车换挂机车、换乘作业。（2）聊城北站京九上行正线外包改造。聊城北为二等区段站，主要承担京九、邯济线旅客列车通过，货物列车的到发、解编、通过作业。车站采用横列布局，设车场3个，场为京九、邯济共用到发场，场为调车场，场为邯济专用到发场。目前由于场大部分线路、场、场均位于京九正线西侧，接发列车作业交叉干扰严重影响通过能力。同时随着邯济铁路至胶济铁路联络线(大北环)开通，胶济线至邯郸以远车流(约10列/d)全部调整至大北环运行，该部分车流在聊城北站由通过作业调整为换挂机车或换乘作业，与京九线通过车流相互交叉干扰，车站作业能力更趋紧张5。聊城北站京九上行正线外包改造完成后，能够实现京九上行直通客货列车经新建外包正线通过，一是可以有效避免交叉作业干扰，降低天窗时段影响，提高京九、邯济正线通过能力；二是可以解决邯济下行转京九上行列车在聊城东聊城北间反向接车问题，优化运输组织并提高安全保障能力。（3）磁窑站站场改造。兖州磁窑站及兖州枢纽能力不足，影响瓦日车流下线到山东地区增量。目前京沪线兖州磁窑段下行图定98列，日均通行69.2列、达图定70.6%，最大通行99列、达图定101.0%。瓦日线下线列车存在主要作业难点，一是列车需要进兖州北站进行人工列检作业；二是兖州北无列检作业直通列车在磁窑站进行换挂作业，对车站到发线占用时间长，车站接车能力受限。建议对磁窑站进行站场改造，使车站具备机车(乘务)换挂作业、列检人工作业条件；同时，对磁东(磁窑东都)、东莱(东都莱芜东)、辛泰线(临淄泰山)进行复线改造，提高通过能力。对到达中国铁路济南局集团有限公司(以下简称“济南局集团公司”)、中国铁路上海局集团有限公司各站车流可以在磁窑站换挂后，分别在京沪线上、下行，或经磁东、东莱、辛泰线运输。3.3加快支专线建设，完善集疏运体系（1）新建太原和顺铁路。目前太原与华北、华中地区货运交流的主要通道为石太线和太焦线。2021年石太线石家庄阳泉段通过能力利用率为93.4%，区段能力紧张，难以满足山西与华北、华中地区未来货运增长的需求。建议加快规划建设太原和顺铁路，线路从榆次编组站附近引出，往东在和顺站与和顺邢台(小康庄)铁路相接，目前和顺邢台(小康庄)铁路已基本具备通车运营条件。太原和顺铁路建成后，将在石太线和太焦线间开辟一条新的运输通道，打通山西与华北、华中等地区运输瓶颈，有力缓解当前石太线、太焦线的能力紧张问题6。（2）新建郓城巨野沛县铁路。鲁西南地区是煤炭需求量和调入量较大的区域，目前鲁西南地区济宁华源热电有限公司、枣庄市长河港业有限公司、兖州煤业股份有限公司等铁路专用线项目正在推进，京20山东铁路煤炭输送通道能力适应性分析与提升对策 王太 等沪和新兖沿线新增煤炭运量约800万t/a，既有运输径路为通过瓦日铁路转京沪线、新兖线运输。而京沪线能力紧张，磁窑兖州北现状能力利用率达98.9%，难以满足企业新增运量需求7。基于以上路网现状和地方需求情况，建议规划郓城巨野沛县铁路，线路拟自京九线郓城站引出，向东往徐州方向连接既有的徐沛线(刘集沛屯)。依托此线，瓦日的煤炭可以从京九线下线，通过此线到达新荷兖日和京沪线各专用线，可以形成直达鲁西南地区的煤炭运输径路，可以分流瓦日线至兖州以远方向的货流，能够有效缓解京沪线磁窑兖州间通过能力紧张问题，为京沪线增加通过运量、提供运力空间，完善区域路网结构，有效推动地方经济社会高质量发展8。（3）新建瓦日线至董家口港联络线。瓦日线到日照港煤炭增量，目前逐步受到日照港能力不足影响，可以考虑从瓦日线连一条联络线接到董家口港。2021年日照站及日照南站完成货物发送量5 543.1万t、日均15.37万t。其中，日照站发送5 441.6万t、日均14.9 万 t；日照南站发送 101.5 万 t、日均 0.47 万 t。2021年日照站日均办理到达列车53.9列、出发列车53.5列。日照站到达线12条，每条线日均到达4.5列；出发线9条，每条线日均发车5.9列。2022年济南局集团公司按货物发送量2.3亿t计算，日照站及日照南站分劈任务需要日均装4 500车，其中日照站3 500车，日均到、发各 75 列，新增到达 21.1 列，新增出发21.5列，能力趋于饱和。目前瓦日线下线到达日照港作业难点如下。一是日照南站，由于股道数量限制，接发车能力受限，列车密集到达对车站作业影响较大，列车长时间等线。二是煤炭集中发运时，港口接卸难度大，影响机车车辆周转，车站作业难度增大。建议在瓦日线郭家沟站董家口南站间新建疏解联络线，中国铁路西安局集团有限公司、中国铁路太原局集团有限公司、中国铁路郑州局集团有限公司至港口下水煤炭可以分流至董家口港装运，同时解决董家口港矿石疏港受制约问题9。（4）加快专用线建设。一是加快瓦日集运线建设。2021年瓦日线瓦塘长子南段通过能力利用率为69.1%，长子南台前北通过能力利用率为49.0%，台前北日照南段通过能力利用率为 37.2%，作为“三西”地区重要的煤炭外运铁路通道，瓦日线运能未能得到充分利用10。为充分发挥瓦日线的通道作用，建议加快推动瓦日线专用线建设，重点实施山西永鑫煤焦化有限责任公司安泽专用线和山西汾西矿业(集团)有限责任公司汾西荣欣专用线等2个在建项目，积极推进临县锦源煤矿有限公司专用线、山煤国际能源集团有限公司蒲县专用线等9个规划项目。二是发挥行业优势，积极支持山东钢铁、电力、化工等煤炭消费重点企业和主要港区、物流园的煤炭运输专用线建设，依法依规简化办理接轨手续，给予相应的减免优惠，进一步推动煤炭运输“公转铁”。4结束语山东是我国以国企为主的重工业省份，装备制造业、海洋经济、石油、化工、能源等产业十分发达，能够全面带动上下游配套产业链的全面发展，这些工业产业是基础工业，对煤炭需求量巨大。持续推进山东地区路网建设，不断完善铁路专用线等集疏运体系，增强铁路货运能力，不但有利于减少高污染、高能耗的公路运输，还能够满足山东省经济发展对煤炭的需求，促进外向型经济发展，加快对外开放，增强区位优势，为山东省经济的发展构筑能源安全保障体系，同时也为北煤南运提供海上煤炭安全通道。参考文献：1赵海宽，王 涛，宋 锴.实施“短平快”项目提高铁路点线能力协调水平的研究J.铁道运输与经济，2014，36(12)：1-6.ZHAO Haikuan，WANG Tao，SONG Kai.Study on Implementing Rapid Spike Projects and Increasing Coordination Level of Railway Point-Line CapacityJ.Railway Transport and Economy，2014，36(12)：1-6.2中国铁路总公司调度部.2019年货运增量的运输急需能力适应情况分析报告R.北京：中国铁路总公司调度部，2018.3谷玉锟，于海军，朱永钢.青岛铁路枢纽车流组织优化研究J.铁道运输与经济，2020，42(4)：30-35.GU Yukun，YU Haijun，ZHU Yonggang.A Study on Traffic 21山东铁路煤炭输送通道能力适应性分析与提升对策 王太 等Flow Organization Optimization of Qingdao Railway HubJ.Railway Transport and Economy，2020，42(4)：30-35.4李新凯.济南铁路局物流基地布局规划研究J.铁道运输与经济，2017，39(10)：12-16.LI Xinkai.Study on the Layout Planning of the Logistics Base for Jinan Railway AdministrationJ.Railway Transport and Economy，2017，39(10)：12-16.5宋 锴，耿敬春，牛会想.青岛铁路枢纽运输能力加强措施探讨J.铁路标准设计，2009(8)：8-10.SONG Kai，GENG Jingchun，NIU Huixiang.Measures for Reinforcement of Transportation Capacity of Qingdao Railway HubJ.Railway Standard Design，2009(8)：8-10.6唐 昊.铁路物流基地规划与布局的探讨J.铁道货运，2015，33(12)：42-44.TANG Hao.Discussion on Planning and Layout of Railway Logistic CenterJ.Railway Freight Transport，2015，33(12)：42-44.7林婉婷.“公转铁”形势下铁路货运市场发展探讨J.铁道货运，2019，37(8)：44-48.LIN Wanting.A Study on the Development Strategies of Railway Freight Transportation with Implementation of the National Transportation Restructuring Policy of“Promoting Railway Instead of Highway Transportation”J.Railway Freight Transport，2019，37(8)：44-48.8帅 娟，马波涛.铁路扩能改造方案效果研究J.铁道经济研究，2012(6)：35-39.9李全旺，王建强.繁忙区段运输组织优化及挖潜扩能J.中国铁路，2012(1)：34-37.10韩富强，贾永钢，王宇嘉.提高铁路线路通过能力利用质量的探讨J.铁道货运，2016，34(3)：26-29.HAN Fuqiang，JIA Yonggang，WANG Yujia.Discussion on Increasing the Use Quality of Railway Carrying CapacityJ.Railway Freight Transport，2016，34(3)：26-29.收稿日期：2022-09-15基金项目：中国铁道科学研究院集团有限公司科研项目(2021YJ007)责任编辑：李丹丹Adaptability Analysis and Improvement Measures for Coal Transportation Channel Capacity of Shandong RailwayWANG Tai1,WANG Yongji1,CHENG Wenyi2(1.Traffic Control Center,China State Railway Group Co.,Ltd.,Beijing 100844,China;2.Transportation&Economics Research Institute,China Academy of Railway Sciences Corporation Limited,Beijing 100081,China)Abstract:Shandong is a province with a large number of coal imports,most of which need to be transported from the main coal producing areas by railway.After expounding on the characteristics of coal transportation demand in Shandong,the source of coal transferred by railway,and the changing trend of coal transportation volume during the 14th Five-Year Plan,this paper analyzed the adaptability of main railway coal transportation channels.It is found that there are still some problems in these transportation channels,including unbalanced utilization of trunk line capacity,impeded hub stations,and uncoordinated construction of branch lines.Finally,this paper put forward some countermeasures to improve the capacity of railway coal transportation channels,such as implementing capacity expansion and transformation of lines,launching capacity expansion and transformation of technical operation stations,and accelerating the construction of branch lines.As a result,enhanced transportation capacity,unimpeded hub nodes,and improved collection and distribution systems can be realized to solve the coal railway transportation in Shandong and effectively guarantee regional socio-economic development.Keywords:Railway;Coal Transportation;Transportation Demand;Transportation Capacity;Capacity Expansion and Transformation22