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平溪線原稱石底線，是為了開發平溪地區的煤礦所設置的鐵路。

國民政府考量開發竹東及內山林產、矽砂、石灰石礦等資源而同意興建，為台灣戰後第一條興建的支線鐵路。其後政府為繼續開採內山煤礦，繼續興建竹東至內灣間的路線並且提升路線標準；並於1950年12月27日延伸至十分寮（合興）。於1951年9月11日全線完工，定名為內灣線。