我国铁路运输煤炭以敞篷车（敞篷车的型号为C61、C64、C62、C70 等）为主，运输时煤炭完全暴露在空气中，火车运行煤炭容易从高速运行的列车车厢上洒落到车厢外，造成铁路沿线被煤尘污染，特别是两辆火车相向会车时如果掉下煤块将直接威胁到火车及人身安全。为此，相关铁路局对火车皮煤炭装车提出严格要求，即煤炭装车高度不许超过车厢30公分，车厢两侧煤炭必须低于车厢5公分，火车车厢帮上不许有煤，提速段的铁路局要求为煤炭装车高度与车厢一平，车厢两侧煤炭必须低于车厢5公分，只有达到上述要求方可运输。而国内大多数煤炭企业的煤炭装车后要达到标准吨位，装车高度都高于车厢高度，最高的高出车厢500毫米，如果要达到铁路部门要求只能少装，因此而造成亏吨现象，以内蒙古地区煤炭为例，每吨煤的运费按100元/吨计算，每节车厢少装2～6煤炭，给企业造成的经济损失就是200～1600元，每运输1亿吨煤炭造车的经济损失就是1.4～4.2亿元。国内所有煤炭企业都面临此问题，损失巨大，而且因为亏吨还造成铁路运力的浪费。
目前，我国在铁路运输煤炭方面推广应用了一种煤炭抑尘技术，即在煤炭装车后在煤炭表面喷洒一层抑尘剂，使煤炭表面形成一个厚1～2公分的硬壳，从而避免了煤尘的产生，达到安全环保的目的。但对于粒度较大的煤炭效果不佳，喷洒抑尘剂后煤炭由于颗粒大粘接面积小，粘不牢，火车在运行过程中产生的震动使煤炭变松散，不能形成硬壳，最终没有达到安全环保的效果，还是会产生煤尘等，给铁路运输带来隐患。
1.火车运煤装车及平整方法
一是用装载机进行装车；二是采用现代化的定量装车系统进行煤炭装车，此种方法快速安全，装车效果好，一般都能达到铁路要求，无需平车作业，但对于密度较低的煤炭存在亏吨问题；三是将用装载机或快速定量装车系统装载到规定吨位（即不亏吨）的车厢煤炭用碾压滚进行碾压，对煤炭的平整；四是用平煤刮板对煤炭表面进行刮平。
2.存在的问题
（1）第一和第二种煤炭方式平整方式，存在劳动强度大、达不到铁路运输要求、工作效率低以及存在亏吨的问题。第三种煤炭平整方式对车厢损害较大，还引起车厢两帮涨鼓变形，甚至车门损坏，对铁路安全运行带来危害。第四种方法，煤炭装车高度高于车厢100毫米以上时，不能达到装车高度不高于车厢和车厢两侧煤炭低于车厢5公分的要求，存在亏吨现象。操作不当还容易将煤炭刮到车厢外，洒落在铁轨上，存在安全隐患，增加了人工清扫的工作量。
（2）平车刮板或滚筒均采用的是人工现场操作，控制不当会造成煤炭洒落到车厢外和车帮上，因此必须每班配备专门人员清理车帮以及地面的落煤；室外操作环境恶劣，人员在火车运行中操作存在很大的安全隐患；人工操作不当，提升或下放滚筒不及时还会发生撞车现象，影响装车和喷淋作业。
（3）目前国内的平车器包括防撞式平车器都存在撞车隐患，即：人员误操作，溜号忘操作，电器和液压系统故障，自动化控制系统故障，意外停电等原因的存在，都不可避免的会出现平车器不能及时提起从而造成与火车皮相撞的现象，造成重大损失。
1.目前，对煤炭表面进行封尘剂喷洒主要采用人工喷洒和通过封尘剂自动喷洒装置进行喷洒两种方法。
2.存在的问题
（1）人工喷洒时，由于喷洒控制操作频繁，操作人员很难实现喷洒泵、电磁阀和滚筒之间的配合，造成封尘剂喷洒流量和喷洒位置的不稳定，影响喷洒质量和固化效果。
（2）采用封尘剂自动喷洒装置，虽然实现了对封尘剂喷洒的自动控制，但为了避免因两节车厢之间喷洒泵短时间之内频繁开启、关闭而造成喷洒泵损坏，通常让封尘剂自动喷洒装置一直处于工作状态，直到整个喷洒过程完成为止。这样会导致从第二节车厢起到最后一节车厢的头部所喷洒的封尘剂量过多，造成浪费，增加成本。
（3）喷淋防冻液、抑尘剂系统，各自独立，多人在操作室分别控制各自系统。虽然喷淋实现了自动控制，但是风大时喷淋效果不佳，防冻液、抑尘剂洒落到地面和钢轨上，造成污染和腐蚀等。
（4）冲洗车箱间的挂钩，人工手动冲洗，站在室外操作，风雨和寒冷天气作业，人员清扫铁路上的积水，费时费力，劳动强度大，效果无法保证。
（5）装车和压实、整形过程中，产生大量的煤尘和落煤，洒落在铁轨、枕木、路基上；冲洗车箱连接挂钩和喷洒防冻液抑尘剂过程中，大量的水和少量的防冻液、抑尘剂洒落到铁轨处。这都需要人员及时清扫，以免对铁轨产生腐蚀，影响行车安全，工作量大，环境差。
（6）五项工作同时进行，需要的人员多，安全隐患也多。人工操作，效果不稳定，无法完全达到铁路运输规定，造成装车延时，不达标还会受到铁路部门处罚。加大了企业负担。
1.对国内各个装车站的喷淋、整形、压实系统进行改造升级，全部实现自动控制，一人操作即可。
2.使用安全型自动整形器专利技术，解决了传统设备安全隐患多，一旦出现故障造成车皮或系统损坏，影响铁路运输的难题；还可将车帮上的落煤自动清扫进车厢。
3.减少人员数量，保证装车、喷淋、平车质量，安全可靠实现一次性通过，全部满足铁路要求。
4.对抑尘剂、防冻液喷洒系统方面进行了改进，解决了风大时抑尘剂洒落到车厢外的问题。
5.在煤炭装车和平车作业过程中洒落的煤炭和产生的煤尘清扫方面，研制专用清扫设备，提高清扫速度和效率，减轻劳动强度，改善作业环境。
6.占地面积小，造价低，运行可靠，维护简单；减少人员一半以上，节能环保。
设计方案示意图
1.推广对象
全国各个铁路局管辖范围内的所有煤炭生产、装车运输企业。
2.推广方案
本公司与铁路局合作开发和推广，公司派专人负责设备生产、安装、使用、维护与日常经营管理。铁路局负责项目推广立项的相关工作，即将本项目与现有的喷洒站项目相结合，在每个有喷洒站的地方设立一个整形站。
双方签订长期合同，项目建设资金全部由本公司投入。项目人员和日常管理由本公司负责。铁路局负责本项目实施情况监督工作和整形效果质量检查工作，向煤炭生产运输企业收取2元/吨的喷淋、整形、压实清扫费，其中付给本公司1元/吨的服务费。
2018年一季度全国铁路煤炭日均装车9.34万车，其中至少50%是快速装车站装车，平均一个装车站日装车500车计算，全国装车站数量至少为9.34万×50%/500车=93.4个。如果其中三分之一的装车站有改造需求，则需要改造的装车站数量为31个，改造一个装车站需要的费用100～400万元（小改和新建的费用有所不同），则改造装车站的投资为3100万元～12400万元。
1.设备生产销售的效益测算
生产和销售一套设备的纯利润率按30%计算，一套的利润为30万元～120万元。全部31个项目改造完可实现利润930万～3720万元。
2.按照喷淋、整形作业总承包方式的效益预测
总投资31个装车站，平均一个站建设资金改造一个装车站成本费用70～280万之间，全部改造需要资金2170万～8680万.
31个装车站，平均年装车量为1000万吨的话，喷淋和降高的收费标准为2元/吨，年收入为：31×1000万×2元/吨=6.2亿元。运行成本为0.5元/吨，吨煤可实现利润1.5元，年利润为1.5元/×31×1000万=4.65亿元。
若与铁路或电气化局合作推广，公司与铁路电气化局的利润分配比例为4：6的话，则铁路电气化局无需投入一分钱，就可获得年利润2.79亿元，我公司可获得年利润1.86亿元。
1.所有铁路煤炭装车可以达到真正的装车标准，实现环保安全的要求。
2.煤炭生产和运输企业实现安全快速高效装车，每年还可为企业减少因亏吨造成的损失20亿元左右。以内蒙古地区煤炭为例，每吨煤的运费按100元/吨计算，每节车厢少装2～6吨煤炭，给企业造成的经济损失就是200～1600元，每运输1亿吨煤炭造车的经济损失就是1.4～4.2亿元。
3.实施该项目可解决2500人的就业问题。
4.因铁路煤炭运输实现了不亏吨，相当于间接提高了铁路煤炭运输能力，减轻了铁路煤炭运输压力，铁路、企业、国家同时受益，产生巨大的社会价值。
小编评论
我国铁路运输煤炭以敞篷车为主，运输过程中面临着经济损失、运力浪费等众多问题。本节能安全型火车运煤自动整形器有着能耗低、安全高效、效果佳、节省人力物力财力等多方面的优势，产业化前景广阔，经济效益不凡，具有很大的推广意义。
转化果平台咨询电话：4001817969
声明：
“节能安全型火车运煤自动整形器及推广应用” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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来源：北京智宏科信科技发展有限公司
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