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摘 要：煤矿矿区铁路专用线与国家铁路有很多差异，其中最大的差异就是煤矿矿区铁路专用线可能处在煤矿塌陷区域范围内，由于塌陷区路基的不均匀沉降使铁路线路处在一个动态变化的状态，给铁路正常运营带来巨大的安全隐患。通过采取一系列措施对塌陷区铁路线路及其路基进行维护加固，有效保障了矿区铁路专用线的运输正常运营与安全畅通。
关键词：煤矿塌陷区；铁路线路；维护加固
中图分类号：X731 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）30-0146-01
0 引言
煤矿矿区铁路有相当一部分处在煤矿塌陷区范围内，伴随着塌陷区的下沉，铁路路基也随之不均匀沉降，对铁路线路影响极大，一旦铁路线路局部几何尺寸或高低方向达到三级超限，或者出现由于局部应力集中导致的胀轨跑道现象，都有可能导致列车脱轨、颠覆事故的发生，造成巨大损失，产生恶劣影响。所以关注塌陷区铁路路基变化状态，采取相应的措施以维持铁路线路状态稳定是保障煤矿塌陷区段铁路运输安全的首要任务。
1 塌陷前期准备工作
矿方在测定区段即将塌陷前，提前通知铁路运输单位做好矸石回填工作，（塌陷区路基建议使用矸石填筑，一方面矸石产自煤矿生产过程中，取材方便；另一方面矸石路基压实后稳定性和透水性好，有利于铁路线路的养护），矸石堆填在铁路线路两侧，堆放距离要符合《铁路工务安全规则》要求，不得侵入限界，在堆填过程中应注意，严禁大块矸石掉落在铁路线路限界内，影响铁路行车安全。然后上铲车将矸石推平压实，压实后路基边坡坡度不陡于1：1.25。
2 塌陷期间维护加固措施
（1）塌陷期间的测量与限速的要求
在塌陷区所在区域附近确定一个不动的点为标准点，向塌陷区内引入测量控制点（可以在沿铁路线路路基设置的电线杆上进行标记作为测量控制点），定期对测量控制点及轨面标高进行测量，并计算测量结果。依据测量结果，采取以下监测方案：
①测量控制点日最大下沉量为1～20mm时，每周监测一次；
②测量控制点日最大下沉量为21～50mm时，每周监测二次；
③测量控制点日最大下沉量为51～80mm时，每周监测三次；
④测量控制点日最大下沉量为80mm以上时，每天监测一次，并派专人日夜对列车空重车通过后铁路线路和路基状态进行观察，发现安全隐患立即抢修。
根据上述测量资料采取以下限速措施：
①日最大下沉量为1～10mm时，列车限速35km/h；
②日最大下沉量为11～40mm时，列车限速30km/h；
③日最大下沉量为41～70mm时，列车限速25km/h；
④日最大下沉量为71～100mm时，列车限速20km/h；
⑤日最大下沉量为100mm以上时，列车限速15km/h。
通过以上监测方案和限速措施，能够有效通过掌握的路基变化资料，指导行车安排、路基填筑工作和铁路线路养护工作，做到有的放矢。
（2）塌陷期间矸石路基的填筑
结合测量资料和现场情况，完成塌陷期间矸石路基的填筑工作。当铁路线路道床坡脚与轨枕底部高差达到300mm时，应及时组织矸石路基填筑工作，路基施工中，单次矸石填筑作业结束后，路基面距轨枕头外侧300mm处原则上不低于轨枕面标高。期间铁路线路维护工程要与路基填筑工程密切配合，以保障正常铁路运输安全，
（3）塌陷期间的铁路线路养护工作
塌陷期间，铁路运输单位应派专人负责对塌陷区范围内的铁路线路进行检查、养护。检查主要涉及到轨缝、几何尺寸和高低方向的检查，对查出的问题进行以下作业：
① 轨缝的检查与调整方案
由于矿区铁路专用线的铁路等级较低，所以多采用的是P50轨有缝线路。随着路基的塌陷，铁路线路也随之塌陷，在列车通过时，车轮对于钢轨的作用应力多集中在线路的最低洼处，轨缝也随之向最低洼处推移，容易在线路最低洼的部分产生瞎缝，甚至连续瞎缝，一旦出现连续3个瞎缝的现象，便可能在中间瞎缝处产应力集中，此时如果不采取措施，盲目起道或者軌温突然升高，便可能造成线路方向跑偏，甚至胀轨跑道，给铁路运输带来巨大的安全隐患。为有效避免这一隐患的产生，应在塌陷区日均下沉量在50mm以下时，每天对塌陷区范围线路轨缝检查不少于一遍，日均下沉量在50mm-90mm时，每天检查不少于两遍（上、下午各一次）；日均下沉量在90mm以上时再增加一次夜查。发现有小于3mm的轨缝要及时作出调整，出现连3瞎缝时，必须立即封锁线路，问题解决后方可放行列车。
② 起道作业方案
起道作业分两种情况：
第一种情况是对铁路线路高低和水平的不良状态进行的正常的养护作业。由于塌陷区铁路线路的塌陷地点和变化量不能精确定位，所以应保持铁路线路的高低和水平处于经常保养值（高低、水平和三角坑均在6mm以内，《铁路工务维修规则》）范围内，检查频率同轨缝检查，查出高低和水平超临时补休值（高低、水平和三角坑均在9mm以内，《铁路工务维修规则》）时，应及时进行起道处理，也可根据实际情况进行捣垫结合处理。
第二种情况是为了防止因塌陷期间塌陷量突然加快来不及补充道碴，而进行的预起道作业。预起道作业前应提前补充石碴，石碴补充应符合相关规定，严禁因道心或轨枕头石碴堆高侵限而产生刮碰机车车辆的现象；作业时可根据车流量大小预留下沉量，提前将线路起成符合规定坡道，一次起道量较大时，也应符合相关要求，根据《铁路工务安全规则》中相关要求规定：线路起道量在50mm以上时需办理封锁施工手续，所以当由于塌陷过快需要进行大起道量起道作业前，应提前做好计划，方便铁路运输行车组织。
③ 拔道作业方案
拨道作业也分两种情况
第一种情况是对铁路线路方向的不良状态进行的正常的养护作业。由于塌陷区不均匀沉降导致线路经常随路基倾斜而跑偏，所以应保持铁路线路小方向处于经常保养值（方向在6mm以内，《铁路工务维修规则》）范围内，检查频率同轨缝检查，查出方向超临时补休值（方向在9mm以内，《铁路工务维修规则》）时，应及时进行拨道处理，拨道器拨道要做到前2后1，以保障拨道质量。
第二种情况是当铁路线路大方向产生较大偏移时，人力拨道困难时使用大型养路机械拨道。采用大型养路机械拨道时，应注意数据的准确性，由两头非塌陷区域线路向塌陷区域线路定出中心桩，曲线地段尤其要确保曲线头尾点位的准确性，然后通过大型养路机械按照已定出的中心桩进行拨道作业。作业完毕后，需对轨枕头，尤其是曲线上股的轨枕头进行夯拍，确保拨道质量。
随着路基塌陷，线路养护人员随着塌陷区铁路线路高低方向的变化有计划地对铁路线路进行补充石碴、起道、拨道和调整轨缝等作业，确保铁路线路设备安全
三 塌陷稳定后的收尾工作
当测量结果中，沉降控制点最大下沉速度连续三次监测均小于1mm/日时，便可认定该次路基塌陷结束，经过铁路运输单位组织人员验收后，认定塌陷区段铁路线路各项指标达标，符合验收条件后，便可移除减速标志，恢复铁路正常运营。
四 结论
煤矿矿区铁路运输是煤矿生产的一项重要环节，保障铁路运输安全是煤矿效益的重要体现。通过对煤矿塌陷区铁路的路基以及线路采取一系列有效维护加固措施，使煤矿铁路运输安全和效益得到了有力保障。
参考文献：
【1】《铁路工务安全规则》铁运[2006]177号部令发布
【2】《铁路工务维修规则》铁运[2006]177号部令发布
【3】《铁路技术管理规程》2006铁道部令第29号
【4】《铁路路基设计规范》TB10001-2005
【5】《铁路路基工程地基处理技术规程》基础研究 2009
关键词：煤矿塌陷区；铁路线路；维护加固
中图分类号：X731 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）30-0146-01
0 引言
煤矿矿区铁路有相当一部分处在煤矿塌陷区范围内，伴随着塌陷区的下沉，铁路路基也随之不均匀沉降，对铁路线路影响极大，一旦铁路线路局部几何尺寸或高低方向达到三级超限，或者出现由于局部应力集中导致的胀轨跑道现象，都有可能导致列车脱轨、颠覆事故的发生，造成巨大损失，产生恶劣影响。所以关注塌陷区铁路路基变化状态，采取相应的措施以维持铁路线路状态稳定是保障煤矿塌陷区段铁路运输安全的首要任务。
1 塌陷前期准备工作
矿方在测定区段即将塌陷前，提前通知铁路运输单位做好矸石回填工作，（塌陷区路基建议使用矸石填筑，一方面矸石产自煤矿生产过程中，取材方便；另一方面矸石路基压实后稳定性和透水性好，有利于铁路线路的养护），矸石堆填在铁路线路两侧，堆放距离要符合《铁路工务安全规则》要求，不得侵入限界，在堆填过程中应注意，严禁大块矸石掉落在铁路线路限界内，影响铁路行车安全。然后上铲车将矸石推平压实，压实后路基边坡坡度不陡于1：1.25。
2 塌陷期间维护加固措施
（1）塌陷期间的测量与限速的要求
在塌陷区所在区域附近确定一个不动的点为标准点，向塌陷区内引入测量控制点（可以在沿铁路线路路基设置的电线杆上进行标记作为测量控制点），定期对测量控制点及轨面标高进行测量，并计算测量结果。依据测量结果，采取以下监测方案：
①测量控制点日最大下沉量为1～20mm时，每周监测一次；
②测量控制点日最大下沉量为21～50mm时，每周监测二次；
③测量控制点日最大下沉量为51～80mm时，每周监测三次；
④测量控制点日最大下沉量为80mm以上时，每天监测一次，并派专人日夜对列车空重车通过后铁路线路和路基状态进行观察，发现安全隐患立即抢修。
根据上述测量资料采取以下限速措施：
①日最大下沉量为1～10mm时，列车限速35km/h；
②日最大下沉量为11～40mm时，列车限速30km/h；
③日最大下沉量为41～70mm时，列车限速25km/h；
④日最大下沉量为71～100mm时，列车限速20km/h；
⑤日最大下沉量为100mm以上时，列车限速15km/h。
通过以上监测方案和限速措施，能够有效通过掌握的路基变化资料，指导行车安排、路基填筑工作和铁路线路养护工作，做到有的放矢。
（2）塌陷期间矸石路基的填筑
结合测量资料和现场情况，完成塌陷期间矸石路基的填筑工作。当铁路线路道床坡脚与轨枕底部高差达到300mm时，应及时组织矸石路基填筑工作，路基施工中，单次矸石填筑作业结束后，路基面距轨枕头外侧300mm处原则上不低于轨枕面标高。期间铁路线路维护工程要与路基填筑工程密切配合，以保障正常铁路运输安全，
（3）塌陷期间的铁路线路养护工作
塌陷期间，铁路运输单位应派专人负责对塌陷区范围内的铁路线路进行检查、养护。检查主要涉及到轨缝、几何尺寸和高低方向的检查，对查出的问题进行以下作业：
① 轨缝的检查与调整方案
由于矿区铁路专用线的铁路等级较低，所以多采用的是P50轨有缝线路。随着路基的塌陷，铁路线路也随之塌陷，在列车通过时，车轮对于钢轨的作用应力多集中在线路的最低洼处，轨缝也随之向最低洼处推移，容易在线路最低洼的部分产生瞎缝，甚至连续瞎缝，一旦出现连续3个瞎缝的现象，便可能在中间瞎缝处产应力集中，此时如果不采取措施，盲目起道或者軌温突然升高，便可能造成线路方向跑偏，甚至胀轨跑道，给铁路运输带来巨大的安全隐患。为有效避免这一隐患的产生，应在塌陷区日均下沉量在50mm以下时，每天对塌陷区范围线路轨缝检查不少于一遍，日均下沉量在50mm-90mm时，每天检查不少于两遍（上、下午各一次）；日均下沉量在90mm以上时再增加一次夜查。发现有小于3mm的轨缝要及时作出调整，出现连3瞎缝时，必须立即封锁线路，问题解决后方可放行列车。
② 起道作业方案
起道作业分两种情况：
第一种情况是对铁路线路高低和水平的不良状态进行的正常的养护作业。由于塌陷区铁路线路的塌陷地点和变化量不能精确定位，所以应保持铁路线路的高低和水平处于经常保养值（高低、水平和三角坑均在6mm以内，《铁路工务维修规则》）范围内，检查频率同轨缝检查，查出高低和水平超临时补休值（高低、水平和三角坑均在9mm以内，《铁路工务维修规则》）时，应及时进行起道处理，也可根据实际情况进行捣垫结合处理。
第二种情况是为了防止因塌陷期间塌陷量突然加快来不及补充道碴，而进行的预起道作业。预起道作业前应提前补充石碴，石碴补充应符合相关规定，严禁因道心或轨枕头石碴堆高侵限而产生刮碰机车车辆的现象；作业时可根据车流量大小预留下沉量，提前将线路起成符合规定坡道，一次起道量较大时，也应符合相关要求，根据《铁路工务安全规则》中相关要求规定：线路起道量在50mm以上时需办理封锁施工手续，所以当由于塌陷过快需要进行大起道量起道作业前，应提前做好计划，方便铁路运输行车组织。
③ 拔道作业方案
拨道作业也分两种情况
第一种情况是对铁路线路方向的不良状态进行的正常的养护作业。由于塌陷区不均匀沉降导致线路经常随路基倾斜而跑偏，所以应保持铁路线路小方向处于经常保养值（方向在6mm以内，《铁路工务维修规则》）范围内，检查频率同轨缝检查，查出方向超临时补休值（方向在9mm以内，《铁路工务维修规则》）时，应及时进行拨道处理，拨道器拨道要做到前2后1，以保障拨道质量。
第二种情况是当铁路线路大方向产生较大偏移时，人力拨道困难时使用大型养路机械拨道。采用大型养路机械拨道时，应注意数据的准确性，由两头非塌陷区域线路向塌陷区域线路定出中心桩，曲线地段尤其要确保曲线头尾点位的准确性，然后通过大型养路机械按照已定出的中心桩进行拨道作业。作业完毕后，需对轨枕头，尤其是曲线上股的轨枕头进行夯拍，确保拨道质量。
随着路基塌陷，线路养护人员随着塌陷区铁路线路高低方向的变化有计划地对铁路线路进行补充石碴、起道、拨道和调整轨缝等作业，确保铁路线路设备安全
三 塌陷稳定后的收尾工作
当测量结果中，沉降控制点最大下沉速度连续三次监测均小于1mm/日时，便可认定该次路基塌陷结束，经过铁路运输单位组织人员验收后，认定塌陷区段铁路线路各项指标达标，符合验收条件后，便可移除减速标志，恢复铁路正常运营。
四 结论
煤矿矿区铁路运输是煤矿生产的一项重要环节，保障铁路运输安全是煤矿效益的重要体现。通过对煤矿塌陷区铁路的路基以及线路采取一系列有效维护加固措施，使煤矿铁路运输安全和效益得到了有力保障。
参考文献：
【1】《铁路工务安全规则》铁运[2006]177号部令发布
【2】《铁路工务维修规则》铁运[2006]177号部令发布
【3】《铁路技术管理规程》2006铁道部令第29号
【4】《铁路路基设计规范》TB10001-2005
【5】《铁路路基工程地基处理技术规程》基础研究 2009