打造这样一条“北煤南运”的能源大通道有多不容易？

人民网－人民日报
2019-10-23 17:11:42

图为浩吉铁路穿过毛乌素沙漠。本报记者史家民摄

9月28日，广袤无垠的毛乌素沙漠腹地，随着一声鸣笛响彻天际，列车缓缓开出内蒙古鄂尔多斯市浩勒报吉南站。世界上一次性建成并运营的最长重载铁路——浩吉铁路(浩勒报吉至吉安铁路)正式开通!

作为一条以煤运为主的重载货运线，浩吉铁路一跨长江两越黄河，由北向南先后穿越毛乌素沙漠、黄土高原、秦岭山脉、江汉平原等地域，创下不少世界之最。

“以往煤炭先运到北方港口，再由海轮运往江苏，换江船运至电厂，调运周期要30天左右。浩吉线开通后，煤源地的煤炭只要一天就能抵达电厂，打通了能源运输的大动脉!”华电江陵电厂总经理汪家军说。

开辟“能源直达线”

浩吉铁路每年运输的能源可发电超过4700亿千瓦时，能满足全国居民半年的生活用电

浩吉铁路纵行七省区，全长1813.5公里。在中国铁路版图上，新增这样一条纵贯南北的能源运输大通道到底意味着什么?

我国是煤炭消费大国，煤电在电力供应结构中约占2/3，是保障电力供应的主力能源。但长期以来，煤炭供需矛盾突出，资源主要分布在西北部，但消费却集中在东南地区。为满足华东和华南地区的煤炭需求，我国实施了“西煤东运”计划，先后开通大秦铁路、神黄铁路和瓦日铁路三条运煤专线。

“这三条煤炭运输线路起点都在晋陕地区，通过铁路将煤由西向东运往华北港口，再入海进江，辗转抵达华中地区。”蒙西华中铁路股份有限公司副总工程师韩贺庚直言，相比过去要“绕一个大圈”，浩吉铁路成为纵贯南北的“直达线”——将“产煤大户”蒙陕甘宁的能源直接送往“用煤大户”鄂湘赣等地区，大大减少运输成本和周期。

时间缩短，运力不减。为了提高煤炭运量，浩吉铁路开通初期便开办车站77座，规划年运输能力在2亿吨以上，开通当年目标运量755万吨，2020年预计运量6000万吨，之后实现连续增运。

年运输能力2亿吨意味着什么?可装满线路在用载重最大的车皮250万辆，每辆车长12米，合计长度可绕赤道接近一圈;其所提供的能源可发电超过4700亿千瓦时，能满足全国城乡居民半年的生活用电。

更值得一提的是“环保账”。中国铁路设计集团有限公司浩吉铁路项目总工程师李永金介绍，浩吉铁路可以替代远距离的卡车运输，减缓南北公路运输压力，从而在优化国家能源运输结构的同时，“公转铁”还将节约运输能耗。“据测算，铁路运输的能耗大概是公路运输的1/7，其污染物排放大约是公路运输的1/13。”

不少人或许会问，为何不在原产地把煤直接变为电输送到东南地区?

“无论从投资性价比还是土地资源占用来看，铁路运煤都比直接输电更为划算。”国家发改委能源所能源经济中心副主任肖新建算了一笔账——

从投资性价比来看，把浩吉铁路设计运力2亿吨/年的煤炭，换算成火电装机容量约8500万千瓦，而一条输送能力1000万千瓦的特高压输送2亿吨原煤的电量，需要的电网投资约2160亿元，相较而言，设计投资1930.4亿元的浩吉铁路更为经济。

从土地占用情况看，浩吉铁路作为重载铁路，占地宽度20—30米，而建设特高压电网占地宽度至少80—100米，不适合穿越人口密集的地区。

“更重要的是，铁路对沿线地方经济发展的带动作用更强。”肖新建解释，浩吉铁路沿线大型桥梁多为公铁两用桥，它的建成通车不仅是对全国铁路网的重要补充，也将增强沿线区域间的经济交流。

穿越“地质博物馆”

在“风沙地”中铺轨，“软豆腐”里打洞，“海绵垫”上立柱

要打造这样一条“北煤南运”的能源大通道谈何容易?!

“铁路所经之处，有茫茫大漠风沙扑面，有黄土高原千沟万壑，还有山川丘陵平原湖泊，地质复杂地形多变，好似一头钻进了一座‘地质博物馆’!”李永金感慨。

——“风沙地”中铺轨，智能监测保稳定。

铁路穿越沙漠，首先得“战”沙。毛乌素沙漠腹地，流动沙丘连绵起伏，只待风起而动。“每当刮起西北风，周边的沙丘便‘复活’了，以平均每年3—5米的移动速度向铁轨进发。”中交一航局工区经理胡延杰测算，如果沙丘不做处理，5年左右就会抵达铁路边线，掩埋铁道。

走近一段风沙路基细细察看——铁轨两旁的坡面上一格格“井田”密织，上方种植的沙柳冒着绿意，别看它叶小不打眼，却根系发达、耐寒抗旱，延伸开去数十里，远远望去，竟是一条绿色长廊，成了铁路的“贴身防护服”。顺着线路往两侧看，灌木林带和草带每隔30米交替出现，最宽处达210米，筑起一道绿色“挡风墙”。

在沙漠里筑路，既要防沙，也得用沙。风积沙松散稀疏，如何才能压实填充路基呢?

“沙土改性。”中交一航局项目经理李选丰道出奥妙，通过测定沙子的物理力学特性，改良粉细沙压实工艺，最终将风积沙大规模填入路基。“为了监测其长期稳定性，事先在试验段路基里暗藏了100多套仪器，未来能实时分析相应范围的稳定力，进行智能监测。”

——“软豆腐”里打洞，创新技术守安全。

驶出沙漠，车外换了景象。山高谷深，沟壑纵横，陕西靖边耸起的一座大山成为盘踞在浩吉铁路上的又一道关隘。蒙陕段隧道群所处地段，90%都是软弱围岩。在脆弱富水的土层上开槽打眼，无异于在“软豆腐”里凿洞。

要想穿山越岭，就得“破”土。建设者们为白城隧道量身定制了世界首台大断面马蹄形盾构机，以九个小刀盘共同组成断面进行切削掘进。记者看到洞口切面平整，山体绿意葱葱，仿佛只做了一场“微创手术”。据了解，这一全球首创的隧道开挖方式较圆形截面减少10%—15%的开挖面积，极大提高了隧道空间利用率，创下了月掘进308.8米的纪录。

抬头看山，转头见岭。“通过优化施工技法、推进机械化操作，建设者们一路打洞开道，让铁路顺利穿越崇山峻岭。”蒙西华中铁路公司蒙陕指挥部工程技术部副部长管晓军介绍，正是在这样的技术攻关和强化管理下，蒙陕段186公里54座隧道得以全部顺利贯通。

——“海绵垫”上立柱，稳扎稳打承重量。

列车进入三门峡水库上游，只见三门峡黄河公铁两用大桥两排高大粗壮的桥墩林立，宛若一条蛟龙盘旋于水面上。

为了充分满足公铁两用运输荷载需求，大桥顶推重量相当于2万多台小汽车，是世界上连续顶推距离最长、重量最重的公铁两用大桥。

如此“庞然重物”的立足之地却是细软滩地，如何在“海绵垫”上打桩立柱?

中铁大桥勘测设计院项目负责人刘俊峰道出“秘诀”：为了让大桥能在淤泥上站得住站得稳，在每个桥墩底部都置有40根90多米深的桩身，数量比一般的公路桥桩要多6倍左右。“根扎得深，桥自然立得稳。大桥主桥桩基456根，加在一起总长超过4万米，相当于100圈400米标准跑道。”

打通“最后一公里”

衔接沿线众多煤炭基地和输出路线，将产煤区和用煤区“织”在一起

年运量2亿吨以上的浩吉线，犹如一条“煤炭的长河”，以每小时120公里的速度向南流淌。这条大通道衔接了沿线众多煤炭基地和输出路线，将产煤区和用煤区“织”在一起。

“浩吉铁路开创性地将集疏运系统同步规划建设，目前已同步建成集疏运项目21个，保证了浩吉铁路的最大运输效能。”李永金介绍，开通运营后，还将实现铁水联运。

车出起始站200多公里，进入陕西榆林境内的靖边北站，这里是浩吉铁路煤炭运输集运端的始端，与靖神(靖边北至神木西)铁路相接，开通初期可供14条万吨列车在此吹响集结号，实现编组、列检。

集运端直连矿区，将有力推动蒙陕一带煤炭企业生产。“矿区开掘出的煤炭能在第一时间坐上靖神快车道，进入浩吉主干道，直通华中地区，距离缩短的同时，物流成本也将大幅降低。”靖神铁路总经理杨志光告诉记者，类似靖神的集运线在浩吉铁路上半段共有6条，覆盖蒙陕甘宁的主要矿区，大大纾解了上游煤炭企业的新增产能。