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摘要：随着我国铁路货车的牵引重量以及使用规模在逐渐的提高，对于车辆的应用效果也提出了更高的要求。在铁路进行煤炭运输的过程中需要结合具体的煤炭分布及消费情况采取合理的运输方式，在运输的过程中还要注重对煤尘的防治，这样能够有效地减少煤炭运输过程中粉尘对人体的危害。保证减少环境的污染，为我国煤炭行业的发展奠定稳定的基础。
关键字：铁路运输;煤尘防治;关键技术
引言
我国煤炭资源区域分布不均，北多南少，西多东少，形成“北煤南运、西煤东调”的格局，运输环节成为影响煤炭供需的关键因素。目前我国煤炭运输方式，主要以铁路敞车运输为主，其他车型为辅，铁路集装箱运输占比较低，近年国家发布一系列政策鼓励煤炭集装化运输，并在全国范围推广 20 英尺 35t 敞顶集装箱使用。铁路集装箱发送量逐年增加，逐渐形成公铁联运局面，有效解决铁路运输最后一公里痛点问题，本文重点针对用于煤炭运输的20英尺35t敞顶集装箱铁路运输方案进行研究。
1煤矿粉尘对人体的危害
若是人体肺部长时间吸入大量的粉尘，久而久之会患上尘肺病。目前，常见的三种病症分别是：矽肺病、煤矽肺病、煤肺病，工作人员一旦在工作期间患上此类病种，就现如今的医学水平有待进一步研究。此外，若是患病的主体对象，因发病缓慢等因素，对该病存有忽视心理，必定会对人体机能等造成严重损害。实际上，因尘肺病而引发的矿工致残和死亡人数，是一个非常庞大的数量，并且每年新增尘肺病的数量也在逐年提升，长时间下来，不仅会对人体造成损害，更是会让相关企业损失近百亿元的经济利益，此类现象的存在，在一定层次上影响了煤炭行业的可持续发展。因此，有必要对此类现象加大重视程度]。
2我国铁路货车运输的影响因素
2.1影响铁路运输安全
列车会车时产生的强大气流，使得煤炭颗粒加剧洒落，大颗粒煤炭击中损伤机车玻璃，堵塞机车散热孔，使得机车电器设备工作温度过高，造成机车设备故障，严重威胁行车安全。在铁路隧道洞口处，由于活塞风的影响，可将粒径小于 4 ～ 5mm 的煤炭颗粒吹出车体，散落在地面的煤尘，以每月 40 ～ 50mm 的厚度不断堆积增高，很快掩埋道床、轨枕、扣件，高出轨顶，在后续列车的碾压下，不断与道床结构反复挤压，不断重复二次扬尘污染，空气中煤尘浓度激增，长隧道内的能见度不足 10m，严重恶化线路养护作业环境，威胁行车安全。由于煤尘大量堆积，污染道床结构，加剧线路板结。煤尘严重腐蚀钢轨和扣件，造成安全隐患，给工务养护维修带来了极大困难。煤尘污染使信号通信设备工作条件恶劣，维修工作困难; 经常引起接触网放电、绝缘子短路，引发事故。如果隧道煤尘浓度处在爆炸范围内极有可能由于接触网电火花、列车制动引起煤尘爆炸。
2.2浪费煤炭资源，造成经济损失
按照合理途损预计，铁路运输煤炭途中损失在0. 8% ～1. 2%之间，按照2019年铁路煤炭运输量50亿 t 计算，每年造成的煤炭遗洒量达到 6000 万 t以上，直接经济损失达 500 亿元。
2.3严重污染环境
煤尘进入大气中，污染周围空气、水体、土壤，陕西、山西、内蒙等地铁路沿线煤尘浓度可达到 35 ～85mg/m 3 ，远大于国家环境空气质量标准。在铁路沿线形成宽度达 50 ～100m 的煤尘污染带，线路两侧的农作物无法正常生长。
2.4严重威胁职业健康
煤尘侵入机车乘务室，恶化了机车驾驶员的工作环境，线路养护的工务、电务、供电作业人员长期遭受煤尘污染，对身体健康造成严重损害。
3铁路运输煤尘防治关键技术分析
3.1防尘技术措施
铁路煤炭运输企业的粉尘产生主要源于列车运行产生的振动，发生于列车行进时车轮与轨道的撞击，振动源大小与轨道结构、列车运行速度、车种、轴重等因素直接相关。振动会导致运输的煤炭粉尘逸散，并引发落在轨道上的粉尘扬尘。煤炭具有含水性，在装车后喷液体固化剂且在车辆、线路形式选择方面采用优化措施，同时线路维修工对轨道进行维护，均可减轻铁路振动导致产生的粉尘。检测结果显示，站区劳动者接触的粉尘浓度均符合国家职业接触限值的要求且线路维修工会定期对轨道进行维护，即站区防尘措施的设置满足职业卫生要求。
3.2发挥铁路运输市场准入制度的积极作用
当前，铁路运输市场中运输服务的供给过剩，管理产品的同质化正在出现，形成了低水平的市场竞争，其主要是降低运费和运输超载。在这种情况下，即使为了在市场上生存，运输企业也不愿支付少于供应成本的费用而维持业务活动。这场恶性竞争的关键在于铁路运输市场进入门槛太低，市场准入控制不严格。因此，在铁路运输市场上要实行严格的市场准入控制，以提高铁路运输的服务质量和运输效率，促进运输业发展。市场竞争进入良性循环，超限超载现象将显而易见的控制。
3.3运煤车堵漏技术
针对运煤车辆车箱变形所引起的侧端墙缝隙大和车箱破损带来的煤炭撒落损失问题，创新发明了运煤车堵漏材料。首先研究确定了堵漏材料的选择原则，要求堵漏材料不能影响煤质，即堵漏材料在组成、性状、外观等方面尽量与煤相似，既要有与车皮和煤良好的粘附性能，又要有合适的抗压、抗震动、跌落强度; 同时原材料应来源广泛，制备工艺简单，综合成本低，工艺要求低。堵漏材料的配方原理是： 胶黏剂为水溶性高分子材料，为了保证破碎性，高分子的分子量不宜太大，并适度交联，增加脆性和防水性。固化剂为水硬性胶凝材料及交联剂，对堵漏材料的凝速及强度有主导作用，该组分与有机粘合剂混合后，经过物理化学过程能由可塑性浆体变为块状体，并能将分散粒状材料胶结为整体，对车体表面有较好的粘附力。填充骨架材料应尽量少引入不燃杂质，选择本公司所产煤粉。研究中选用了煤炭企业所产煤粉，使用推广时，可选择当地煤粉，适当调整配方。助剂应具有表面活性，可以降低水的表面强力，有助于水对煤和车箱的湿润。稳定剂为粘土之類物质在水中起分散和保护胶体的作用，给予分散体系以稳定性，以保证足够的保质期[3]。 3.4完善的超限超载法律法规和运作体制
首先，应遵循以人为本的原则，尽快建立我国道路交通管理法律制度，本着公正与严格的原则，应尽快建立适合节假日的运输法律体系;然后，明确交通运输统一法规的主管部门，及时确定各项工作的权利和责任。主体上，避免交叉管理或多重管理的现象;第三，创新管理体系，优化计划规划和规则，能科学，合理，细致地划分部门管理，以形成一个系统。最后，建立交通法庭以建立完善专业的交通行为审判机关，处理交通违法行为。运输系统缺乏合理配置，导致我国铁路超限超载运输现象发生的一个重要原因是政府部门不能够发挥政府的监管和指导作用。为了充分发挥中国各种运输方式的供应能力和运输资源运输能力的相对优势。对于铁路运输车辆，超载现象更加突出的领域，在较短的时间内，用于运输煤炭，矿产和木材等低附加值产品，适时提高铁路运输技术水平，合理布局相关铁路路线，提高运输效率。从长远来看，我们应该加强和改善铁路和其他基础设施的规划，并在建设中，合理布局铁路路线，重点放在自然资源密集的地区。有了这个同时，我们将加大政府支持力度，改善运输条件，提高运输服务质量，满足运输需求。
3.5高效环保煤炭防冻剂开发情况
为满足煤炭运输过程中防冻、防锈、防腐和低温稳定性等多个方面的性能要求，需要对高效环保煤炭防冻剂配方进行合理的选择。由于防冻剂是多组分混合物，其综合性能受降凝剂以及添加剂的类型、添加量等诸多因素的影响，且各因素之间的相互作用具有一定的模糊性。若想得到出色的降凝性，就需要足够的降凝剂，但是降凝剂的量增加会影响其低温稳定性，容易析出，因而在防冻剂配方优选过程中，常会遇到部分信息已知、部分信息未知的不确定现象。因此，为筛选出综合性能良好的防冻剂配方，必须进行整体考察，并平衡好各项性能之间的制约关系。通过对有机无机降凝剂、缓蚀剂、增稠剂的单因子实验及对高效环保煤炭防冻剂配方的综合研究，通过凝点、冰点、粘度及金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验，考察了各项组分的种类及含量对高效环保煤炭防冻剂防冻、防锈、防腐和低温稳定性等性能的影响。最终确定了高效环保煤炭防冻剂的最佳配方。
3.6冻车高风险煤种防冻液喷洒工艺改造
近几年，根据港口卸车冻煤信息反馈，冻煤主要集中在车厢初期落煤冲击区和车帮两侧下部水分沉积区，一定程度上山能重装泰安煤机公司研发的防冻液喷洒工艺不能完全满足北方极寒天气下的防冻车需求。据了解，太原铁路局管内铁路运输煤炭大多为水洗煤，由于洗选工艺陈旧、煤与煤泥分离不彻底、综采实施抑尘喷水等措施造成含水量居高不下;列车在途运行时间较长，常有途中保留、集中到达、排队卸车和万吨单元列车分批装车组合的情况，尤其是浴盆式 C80 货车防冻车压力更为明显。经过现场调研，肖家集运站缓冲仓入料口 1200mm 的胶带机在 3.2m/s 的转速下煤流量为 0.4t/s，防冻液喷洒量为 1.5L/s，即吨煤喷入了约 3.8L 防冻液，该喷洒量相对煤流量来说是极少的。该工艺设计的主要目是为了降低煤与煤之间的冻结强度，而忽略了煤与车皮的冻结问题。据统计，肖家集运站 2017 和 2018 年冻车事件主要发生形态为煤与车皮冻结，准旗周边装车站也为此类情况。所以，喷洒工艺改造就很有必要。
结语
随着我国社会经济稳定的发展，煤炭资源的开发利用效率也在逐渐的提高。在进行煤炭资源开发的过程中，需要通过运输保证煤炭资源的合理调配。在运输的过程中由于会产生粉尘污染，从而给工作人员以及生态环境造成严重的威胁。因此，需要运输部门加强对煤尘的防治措施，减少对周围环境的不良危害，确保煤炭资源的运输安全，为我国煤炭行业的稳定发展提供重要的基础支持。
参考文献
[1]胡跃兵.煤炭铁路线货运需求分析与货运能力计算[D].成都：西南交通大学，2018.
[2]蔡文.基于“海铁”联运模式的煤炭调运方案研究[D].大连：大连海事大学，2019.
[3]董绪章，樊金成.大秦线重载运输效益分析[J].鐵道经济研究，2015（1）：20-23.
关键字：铁路运输;煤尘防治;关键技术
引言
我国煤炭资源区域分布不均，北多南少，西多东少，形成“北煤南运、西煤东调”的格局，运输环节成为影响煤炭供需的关键因素。目前我国煤炭运输方式，主要以铁路敞车运输为主，其他车型为辅，铁路集装箱运输占比较低，近年国家发布一系列政策鼓励煤炭集装化运输，并在全国范围推广 20 英尺 35t 敞顶集装箱使用。铁路集装箱发送量逐年增加，逐渐形成公铁联运局面，有效解决铁路运输最后一公里痛点问题，本文重点针对用于煤炭运输的20英尺35t敞顶集装箱铁路运输方案进行研究。
1煤矿粉尘对人体的危害
若是人体肺部长时间吸入大量的粉尘，久而久之会患上尘肺病。目前，常见的三种病症分别是：矽肺病、煤矽肺病、煤肺病，工作人员一旦在工作期间患上此类病种，就现如今的医学水平有待进一步研究。此外，若是患病的主体对象，因发病缓慢等因素，对该病存有忽视心理，必定会对人体机能等造成严重损害。实际上，因尘肺病而引发的矿工致残和死亡人数，是一个非常庞大的数量，并且每年新增尘肺病的数量也在逐年提升，长时间下来，不仅会对人体造成损害，更是会让相关企业损失近百亿元的经济利益，此类现象的存在，在一定层次上影响了煤炭行业的可持续发展。因此，有必要对此类现象加大重视程度]。
2我国铁路货车运输的影响因素
2.1影响铁路运输安全
列车会车时产生的强大气流，使得煤炭颗粒加剧洒落，大颗粒煤炭击中损伤机车玻璃，堵塞机车散热孔，使得机车电器设备工作温度过高，造成机车设备故障，严重威胁行车安全。在铁路隧道洞口处，由于活塞风的影响，可将粒径小于 4 ～ 5mm 的煤炭颗粒吹出车体，散落在地面的煤尘，以每月 40 ～ 50mm 的厚度不断堆积增高，很快掩埋道床、轨枕、扣件，高出轨顶，在后续列车的碾压下，不断与道床结构反复挤压，不断重复二次扬尘污染，空气中煤尘浓度激增，长隧道内的能见度不足 10m，严重恶化线路养护作业环境，威胁行车安全。由于煤尘大量堆积，污染道床结构，加剧线路板结。煤尘严重腐蚀钢轨和扣件，造成安全隐患，给工务养护维修带来了极大困难。煤尘污染使信号通信设备工作条件恶劣，维修工作困难; 经常引起接触网放电、绝缘子短路，引发事故。如果隧道煤尘浓度处在爆炸范围内极有可能由于接触网电火花、列车制动引起煤尘爆炸。
2.2浪费煤炭资源，造成经济损失
按照合理途损预计，铁路运输煤炭途中损失在0. 8% ～1. 2%之间，按照2019年铁路煤炭运输量50亿 t 计算，每年造成的煤炭遗洒量达到 6000 万 t以上，直接经济损失达 500 亿元。
2.3严重污染环境
煤尘进入大气中，污染周围空气、水体、土壤，陕西、山西、内蒙等地铁路沿线煤尘浓度可达到 35 ～85mg/m 3 ，远大于国家环境空气质量标准。在铁路沿线形成宽度达 50 ～100m 的煤尘污染带，线路两侧的农作物无法正常生长。
2.4严重威胁职业健康
煤尘侵入机车乘务室，恶化了机车驾驶员的工作环境，线路养护的工务、电务、供电作业人员长期遭受煤尘污染，对身体健康造成严重损害。
3铁路运输煤尘防治关键技术分析
3.1防尘技术措施
铁路煤炭运输企业的粉尘产生主要源于列车运行产生的振动，发生于列车行进时车轮与轨道的撞击，振动源大小与轨道结构、列车运行速度、车种、轴重等因素直接相关。振动会导致运输的煤炭粉尘逸散，并引发落在轨道上的粉尘扬尘。煤炭具有含水性，在装车后喷液体固化剂且在车辆、线路形式选择方面采用优化措施，同时线路维修工对轨道进行维护，均可减轻铁路振动导致产生的粉尘。检测结果显示，站区劳动者接触的粉尘浓度均符合国家职业接触限值的要求且线路维修工会定期对轨道进行维护，即站区防尘措施的设置满足职业卫生要求。
3.2发挥铁路运输市场准入制度的积极作用
当前，铁路运输市场中运输服务的供给过剩，管理产品的同质化正在出现，形成了低水平的市场竞争，其主要是降低运费和运输超载。在这种情况下，即使为了在市场上生存，运输企业也不愿支付少于供应成本的费用而维持业务活动。这场恶性竞争的关键在于铁路运输市场进入门槛太低，市场准入控制不严格。因此，在铁路运输市场上要实行严格的市场准入控制，以提高铁路运输的服务质量和运输效率，促进运输业发展。市场竞争进入良性循环，超限超载现象将显而易见的控制。
3.3运煤车堵漏技术
针对运煤车辆车箱变形所引起的侧端墙缝隙大和车箱破损带来的煤炭撒落损失问题，创新发明了运煤车堵漏材料。首先研究确定了堵漏材料的选择原则，要求堵漏材料不能影响煤质，即堵漏材料在组成、性状、外观等方面尽量与煤相似，既要有与车皮和煤良好的粘附性能，又要有合适的抗压、抗震动、跌落强度; 同时原材料应来源广泛，制备工艺简单，综合成本低，工艺要求低。堵漏材料的配方原理是： 胶黏剂为水溶性高分子材料，为了保证破碎性，高分子的分子量不宜太大，并适度交联，增加脆性和防水性。固化剂为水硬性胶凝材料及交联剂，对堵漏材料的凝速及强度有主导作用，该组分与有机粘合剂混合后，经过物理化学过程能由可塑性浆体变为块状体，并能将分散粒状材料胶结为整体，对车体表面有较好的粘附力。填充骨架材料应尽量少引入不燃杂质，选择本公司所产煤粉。研究中选用了煤炭企业所产煤粉，使用推广时，可选择当地煤粉，适当调整配方。助剂应具有表面活性，可以降低水的表面强力，有助于水对煤和车箱的湿润。稳定剂为粘土之類物质在水中起分散和保护胶体的作用，给予分散体系以稳定性，以保证足够的保质期[3]。 3.4完善的超限超载法律法规和运作体制
首先，应遵循以人为本的原则，尽快建立我国道路交通管理法律制度，本着公正与严格的原则，应尽快建立适合节假日的运输法律体系;然后，明确交通运输统一法规的主管部门，及时确定各项工作的权利和责任。主体上，避免交叉管理或多重管理的现象;第三，创新管理体系，优化计划规划和规则，能科学，合理，细致地划分部门管理，以形成一个系统。最后，建立交通法庭以建立完善专业的交通行为审判机关，处理交通违法行为。运输系统缺乏合理配置，导致我国铁路超限超载运输现象发生的一个重要原因是政府部门不能够发挥政府的监管和指导作用。为了充分发挥中国各种运输方式的供应能力和运输资源运输能力的相对优势。对于铁路运输车辆，超载现象更加突出的领域，在较短的时间内，用于运输煤炭，矿产和木材等低附加值产品，适时提高铁路运输技术水平，合理布局相关铁路路线，提高运输效率。从长远来看，我们应该加强和改善铁路和其他基础设施的规划，并在建设中，合理布局铁路路线，重点放在自然资源密集的地区。有了这个同时，我们将加大政府支持力度，改善运输条件，提高运输服务质量，满足运输需求。
3.5高效环保煤炭防冻剂开发情况
为满足煤炭运输过程中防冻、防锈、防腐和低温稳定性等多个方面的性能要求，需要对高效环保煤炭防冻剂配方进行合理的选择。由于防冻剂是多组分混合物，其综合性能受降凝剂以及添加剂的类型、添加量等诸多因素的影响，且各因素之间的相互作用具有一定的模糊性。若想得到出色的降凝性，就需要足够的降凝剂，但是降凝剂的量增加会影响其低温稳定性，容易析出，因而在防冻剂配方优选过程中，常会遇到部分信息已知、部分信息未知的不确定现象。因此，为筛选出综合性能良好的防冻剂配方，必须进行整体考察，并平衡好各项性能之间的制约关系。通过对有机无机降凝剂、缓蚀剂、增稠剂的单因子实验及对高效环保煤炭防冻剂配方的综合研究，通过凝点、冰点、粘度及金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验，考察了各项组分的种类及含量对高效环保煤炭防冻剂防冻、防锈、防腐和低温稳定性等性能的影响。最终确定了高效环保煤炭防冻剂的最佳配方。
3.6冻车高风险煤种防冻液喷洒工艺改造
近几年，根据港口卸车冻煤信息反馈，冻煤主要集中在车厢初期落煤冲击区和车帮两侧下部水分沉积区，一定程度上山能重装泰安煤机公司研发的防冻液喷洒工艺不能完全满足北方极寒天气下的防冻车需求。据了解，太原铁路局管内铁路运输煤炭大多为水洗煤，由于洗选工艺陈旧、煤与煤泥分离不彻底、综采实施抑尘喷水等措施造成含水量居高不下;列车在途运行时间较长，常有途中保留、集中到达、排队卸车和万吨单元列车分批装车组合的情况，尤其是浴盆式 C80 货车防冻车压力更为明显。经过现场调研，肖家集运站缓冲仓入料口 1200mm 的胶带机在 3.2m/s 的转速下煤流量为 0.4t/s，防冻液喷洒量为 1.5L/s，即吨煤喷入了约 3.8L 防冻液，该喷洒量相对煤流量来说是极少的。该工艺设计的主要目是为了降低煤与煤之间的冻结强度，而忽略了煤与车皮的冻结问题。据统计，肖家集运站 2017 和 2018 年冻车事件主要发生形态为煤与车皮冻结，准旗周边装车站也为此类情况。所以，喷洒工艺改造就很有必要。
结语
随着我国社会经济稳定的发展，煤炭资源的开发利用效率也在逐渐的提高。在进行煤炭资源开发的过程中，需要通过运输保证煤炭资源的合理调配。在运输的过程中由于会产生粉尘污染，从而给工作人员以及生态环境造成严重的威胁。因此，需要运输部门加强对煤尘的防治措施，减少对周围环境的不良危害，确保煤炭资源的运输安全，为我国煤炭行业的稳定发展提供重要的基础支持。
参考文献
[1]胡跃兵.煤炭铁路线货运需求分析与货运能力计算[D].成都：西南交通大学，2018.
[2]蔡文.基于“海铁”联运模式的煤炭调运方案研究[D].大连：大连海事大学，2019.
[3]董绪章，樊金成.大秦线重载运输效益分析[J].鐵道经济研究，2015（1）：20-23.