萊比塘銅礦巨型輪胎的選擇與成本管控分析

吳智勇，李強(qiáng)兵，張定文

(中國水利水電第十工程局有限公司， 四川 成都 610037)

1 概述

1.1 萊比塘露天銅礦工程概述

緬甸蒙育瓦萊比塘銅礦系蒙育瓦銅礦礦化帶內(nèi)4個銅礦段中最大的一個。礦山基建剝離期為17個月，基建剝離工程量為50 000×103t，其中出產(chǎn)礦石量2760×103t；生產(chǎn)服務(wù)年限32 a（其中減產(chǎn)一年），生產(chǎn)期規(guī)模年采剝總量為69 000×103t，其中年采礦石量為30 350×103t，堆浸日處理礦石量為92×103t/d，濕法煉銅生產(chǎn)能力為100×103t/a高純陰極銅[1]。

1.2 萊比塘露天銅礦設(shè)備情況

為使萊比塘銅礦提前達(dá)到年產(chǎn)10萬 t陰極銅的目標(biāo)，截止2020年底，萊比塘銅礦項(xiàng)目共配置了98臺礦用卡車，其中88臺為載重91 t的TR100自卸汽車，10臺為載重236 t的NTE260電動輪自卸汽車，配套配置了15臺大型液壓挖機(jī)。TR100自卸汽車配置的是2700R/49型巨型工程輪胎，NTE260電動輪自卸汽車配置的是50/80R57型巨型工程輪胎。

2 萊比塘露天銅礦輪胎使用情況分析

2.1 不同品牌輪胎的使用情況

萊比塘露天銅礦項(xiàng)目采購的巨型工程輪胎品牌主要有4種，除米其林、固特異等國際知名品牌外，還有天力、海安等國產(chǎn)品牌，其中米其林、固特異輪胎材質(zhì)為全鋼子午線輪胎，天力輪胎材質(zhì)為斜交尼龍輪胎，海安輪胎材質(zhì)為子午線輪胎。將4種輪胎從項(xiàng)目引進(jìn)到2018年期間的輪胎消耗情況進(jìn)行對比，結(jié)果見表1（因部分?jǐn)?shù)據(jù)不全，暫從品牌引進(jìn)至2018年期間）。

表1 萊比塘項(xiàng)目輪胎品牌引進(jìn)至2018年期間使用小時數(shù)統(tǒng)計(jì)

從表1中數(shù)據(jù)可知，國際知名品牌的輪胎使 用率明顯高于國內(nèi)品牌，而國內(nèi)品牌中海安則優(yōu)于天力。

2.2 不同品牌輪胎的使用時間

不同品牌輪胎在不同時間段的報廢時間有著較大的差距，將不同品牌輪胎在不同時間段的報廢情況做匯總比較，結(jié)果見表2（因部分?jǐn)?shù)據(jù)不全，暫從品牌引進(jìn)至2018年期間）。

從表2中數(shù)據(jù)可知，在輪胎的使用時間方面，不同品牌的輪胎報廢絕大部分集中在2000～10 000 h之間，國產(chǎn)品牌如天力在報廢時間上處于絕對的劣勢。從使用最大時間的角度來看，米其林＞固特異＞海安＞天力，也就是說，國際品牌在輪胎的制造工藝及質(zhì)量方面明顯比國產(chǎn)品牌更適用于萊比塘露天礦山。

2.3 不同輪胎的使用成本比較

根據(jù)不同品牌巨型工程輪胎的采購價格，結(jié)合輪胎的使用小時數(shù)，可以計(jì)算出每種輪胎的經(jīng)濟(jì)性， 并結(jié)合輪胎的材質(zhì)、單價等各方面因素，經(jīng)比較后得知：海安試驗(yàn)輪胎的單位產(chǎn)量輪胎消耗成本最低，經(jīng)濟(jì)性最高，米其林和固特異輪胎次之，分別為海安輪胎的1.22和1.25倍，天力輪胎的單位產(chǎn)量輪胎消耗成本最高，為1.58倍，這間接性地說明斜交輪胎不是很適應(yīng)于萊比塘露天銅礦的生產(chǎn)使用[2]。因此從2018年開始，米其林、固特異、海安成為萊比塘露天銅礦礦用輪胎的主力軍，當(dāng)然，因2020年疫情等各方面原因，造成其它幾種品牌輪胎有一定的庫存，在后面的生產(chǎn)中也在使用消耗。

表2 萊比塘項(xiàng)目輪胎品牌引進(jìn)至2018年期間使用情況統(tǒng)計(jì)

3 萊比塘露天銅礦巨型輪胎損壞的原因分析

萊比塘露天銅礦礦用卡車輪胎損壞原因主要包括扎破、扎爆、腐蝕剝離、腐蝕脫膠，自然損耗等，此外還與礦山的地質(zhì)條件、年采剝總量、輪胎的氣壓、是否負(fù)載、道路質(zhì)量、行駛速度、司機(jī)操作水平和日常習(xí)慣等都存在不同程度的關(guān)系。歸納起來有以下幾個方面[3]。

3.1 萊比塘銅礦獨(dú)特的地理?xiàng)l件

從地質(zhì)條件來說，萊比塘露天銅礦屬于高硫化型礦山，不管是雨季還是旱季，其獨(dú)特的地理環(huán)境都對輪胎的壽命有著極大的影響。因緬甸地處東南亞，氣候?yàn)闊釒Ш蛠啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，萊比塘銅礦基本上分為涼、干、雨三季。

（1）雨季主要集中在7～10月份，年降雨量在800～900 mm左右，且降雨多以暴雨的形式，時間短、雨量大，極易造成采區(qū)工作面與路面積水，與暴露的巖石氧化形成酸水，pH值在5左右，當(dāng)?shù)V卡行駛或駐停在酸性路面，必然會腐蝕輪胎，縮短輪胎的壽命。

（2）旱季主要集中在4～6月和11、12這幾個月，其中4～5月份氣溫最高，最高溫度可達(dá)到45℃左右，地面溫度在50℃左右，高溫且濕度大，這對輪胎的耐高溫性有著一定的考驗(yàn)。再者礦山含硫比較高，在礦山生產(chǎn)過程中，礦用卡車行駛在高溫且有腐蝕性的道路上，容易造成輪胎表皮與內(nèi)部鋼線的剝離，降低輪胎的抗壓性，從而縮短輪胎的壽命。

3.2 從采剝總量分析

萊比塘露天銅礦從2015年進(jìn)入生產(chǎn)期，從2016～2020年礦山開采逐步達(dá)到了盛產(chǎn)期，并在2018年年底提前實(shí)現(xiàn)了年產(chǎn)10萬t陰極銅的達(dá)產(chǎn)目標(biāo)。不過，隨著采剝總量的逐漸提高，礦用卡車的輪胎報廢數(shù)也在不斷地增加，現(xiàn)將2016～2020年采剝總量及輪胎消耗總量做一統(tǒng)計(jì)，見表3（表中輪胎報廢數(shù)包括TR100及NTE260的總和）。

表3 萊比塘采礦項(xiàng)目2016～2020年采剝總量與 輪胎消耗總量統(tǒng)計(jì)表

從表3中數(shù)據(jù)可知，萊比塘露天銅礦礦用卡車的輪胎消耗與當(dāng)年的采剝總量有著直接的關(guān)系，一定程度上成正比。2016～2018年度，隨著采剝總量的逐步提高，巨型輪胎的報廢總數(shù)也在相應(yīng)地增加，反觀2018～2019年（2020年因疫情等原因，暫不加以考慮），采剝總量雖然較上一年有所增加，但輪胎的消耗總數(shù)卻相比上一年度有所下降，這是因?yàn)樵?018年年底，充分認(rèn)識到了采區(qū)工作面的工作環(huán)境及采區(qū)運(yùn)輸?shù)缆窌苯佑绊戄喬サ南模簿褪钦f，控制好礦區(qū)礦卡的工作環(huán)境，改善道路條件，也可以抑制輪胎報廢率增長。

3.3 萊比塘銅礦采區(qū)工作面及道路的運(yùn)輸環(huán)境

萊比塘銅礦屬于特大型露天礦，具有基坑深、道路復(fù)雜、運(yùn)距遠(yuǎn)、交叉路口多、部分巖性較硬等特點(diǎn)。截至目前，礦區(qū)礦卡運(yùn)輸?shù)缆纷罡呶挥?#排土場，地面標(biāo)高為245 m左右，最低位于采坑底，地面標(biāo)高為-120 m，最大高差達(dá)365 m，礦區(qū)運(yùn)輸?shù)缆啡L約33 km，運(yùn)距最遠(yuǎn)可達(dá)7 km，道路平段少，多為上下坡及拐彎路段。因此，在礦區(qū)行駛的礦用卡車輪胎扎破主要原因如下。

（1）礦區(qū)道路不平整。部分礦區(qū)路段道路質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，尤其是采區(qū)待鏟路段，礦卡行駛在凹凸不平的路面，特別容易壓到路面凸起的堅(jiān)硬巖石，從而劃傷或直接扎破輪胎。

（2）路面落石未得到及時的清理。礦區(qū)道路多為上下坡路段，平段較少，且部分路段由于轉(zhuǎn)彎半徑小，使得滿載的礦卡在進(jìn)入采區(qū)路口及臺階交匯處會車或轉(zhuǎn)彎時，容易掉落堅(jiān)硬的巖石，在轉(zhuǎn)彎處，由于視野原因，導(dǎo)致后面車輛看不清楚，時常壓著落石通過轉(zhuǎn)彎處，便會劃傷輪胎或?qū)⒙涫瘖A在輪轂之間，久而久之，便會縮短輪胎的使用壽命。

（3）部分采區(qū)臺階爆破質(zhì)量效果差。在日常的開采中，萊比塘銅礦爆破次數(shù)頻繁，從項(xiàng)目開采至今，硬巖區(qū)的爆破質(zhì)量及爆破效果不理想一直是個難以解決的問題，由于爆區(qū)巖性的地質(zhì)條件復(fù)雜，在穿爆過程中容易造成底部巖石未爆破，中上部巖石直徑大，出現(xiàn)巨石，在挖機(jī)鏟裝過程中，工作面不平整，底部巖石凸起等，不但會損傷挖機(jī)斗齒及齒根，還容易割傷輪胎，主要表現(xiàn)有：后輪內(nèi)外側(cè)的割傷、兩輪夾石的磨損、胎面扎傷等。

3.4 駕駛員操作水平及駕駛習(xí)慣

在萊比塘露天開采過程中，駕駛員多為緬甸籍員工，責(zé)任心方面沒有國內(nèi)駕駛員強(qiáng)，經(jīng)常出現(xiàn)超速、超載、故意碾壓路面落石及路面積水坑的情況，大大增加了輪胎與路面的摩擦幾率，加快了輪胎表面膠皮與內(nèi)部鋼線的分離脫落，遇到堅(jiān)硬的巖石，便會造成輪胎破裂。

3.5 胎壓

眾所周知，輪胎的氣壓與輪胎的壽命有直接關(guān)系，胎壓過高容易造成輪胎橡膠與鋼絲剝離，遇到突起的堅(jiān)硬巖石扎破輪胎，胎壓過低，使輪胎與路面的接觸面增大，加快輪胎膠皮的過度磨損，導(dǎo)致輪胎膠皮脫落。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2016～2020年，礦山礦卡輪胎每年因意外損傷的比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于正常磨損的比例，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表4。因此，有效控制礦山輪胎的意外損傷在礦山開采過程中至關(guān)重要。

表4 萊比塘項(xiàng)目2016～20120年輪胎損毀數(shù)量統(tǒng)計(jì)/條

4 萊比塘露天銅礦巨型輪胎的管理措施

逐步認(rèn)識到輪胎成本在其年汽車運(yùn)輸總成本的占比越來越大之后，為了提高萊比塘銅礦的生產(chǎn)效益，礦山從2018年開始，制訂了一系列控制輪胎成本的管理措施，加大對輪胎使用的管理力度，從而達(dá)到有效控制輪胎成本的目的，針對礦用輪胎損壞的原因，采取的措施主要包括有以下幾方面[4]。

4.1 輪胎的管理

（1）安排礦卡維修人員定期對礦卡輪胎進(jìn)行胎壓檢測。

（2）對生產(chǎn)作業(yè)部各班組實(shí)行輪胎管理措施制度，明確了相關(guān)崗位員工的職責(zé)，對班組礦卡輪胎的年均損耗納入個人年底績效考核。

（3）加大獎懲力度，尤其對單胎運(yùn)行里程達(dá)8000～10 000 km或大于10 000 km以上的員工進(jìn)行額外獎勵，激勵員工從而加強(qiáng)員工的責(zé)任感。

（4）定期召開專項(xiàng)會議，總結(jié)近期輪胎的使用與消耗情況，提高輪胎的使用率，并加強(qiáng)輪胎的成本管控。

4.2 輪胎運(yùn)行環(huán)境

（1）專門成立道路維護(hù)工作小組，并配備人員及設(shè)備，明確其相關(guān)工作職責(zé)，對輪胎的工作環(huán)境加以改善，其次，加強(qiáng)采區(qū)工作面及排土場工作面的平整。在2019～2020年中，輪胎的消耗數(shù)量明顯較上一年有所減少。

（2）控制爆破質(zhì)量與爆破效果，質(zhì)量技術(shù)部加強(qiáng)與爆破單位的溝通，加強(qiáng)穿孔、裝藥期間的過程監(jiān)督，對硬巖區(qū)的爆破提出減小孔間排距、增加孔深、補(bǔ)加淺孔、增加藥量等一系列措施，爆破質(zhì)量效果得到了明顯提升。

4.3 輪胎修補(bǔ)

由于萊比塘銅礦巨型輪胎在扎破上占很大一部分比例，因此，要求礦卡維修車間加大對輪胎的修補(bǔ)力度，同時定期對TR100及NTE260兩種礦山自卸車進(jìn)行保養(yǎng)與檢查，及時補(bǔ)氣；其次，加強(qiáng)鏟裝作業(yè)時的裝載情況監(jiān)督，避免因超載對輪胎造成損傷；最后，對礦卡輪胎受損情況做統(tǒng)計(jì)分析，在礦區(qū)正常生產(chǎn)時通知現(xiàn)場生產(chǎn)部門，盡量將其安排在采區(qū)工作面比較好的挖機(jī)處進(jìn)行鏟裝作業(yè)。

4.4 物資供應(yīng)

萊比塘銅礦項(xiàng)目物資供應(yīng)部門繼續(xù)加強(qiáng)與輪胎供應(yīng)商之間的溝通，首先，在輪胎的采購及供應(yīng)方面簽訂長期協(xié)議，實(shí)現(xiàn)互利共贏；其次，加大國產(chǎn)輪胎的試用與開發(fā)力度，打破進(jìn)口輪胎在礦山的壟斷局面；最后，為應(yīng)對供應(yīng)商不能及時供應(yīng)等問題，及時清點(diǎn)庫存，調(diào)整庫存使用期，從原先的3～6個月改為6～9個月。

4.5 其他

（1）加強(qiáng)緬甸籍雇員駕駛技能的培訓(xùn)。

（2）加強(qiáng)GPS卡調(diào)系統(tǒng)運(yùn)用，對礦卡運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)督，主要針對在行駛過程在是否存在超速等 問題。

5 結(jié)語

經(jīng)分析，萊比塘露天銅礦巨型輪胎年消耗條數(shù)與每年的采剝總量成正比，卡車輪胎損壞中主要為扎破，占比41.7%，其次為扎爆，占比18.9%，脫膠占比10.2%，正常磨損到限的輪胎不足20%，為17.7%。

礦用卡車輪胎是露天礦山的主要消耗品，對生產(chǎn)成本影響較大。礦用卡車輪胎管理和精準(zhǔn)使用是萊比塘銅礦建設(shè)綠色、智能礦山的必要環(huán)節(jié)。通過分析萊比塘露天銅礦礦用卡車輪胎使用壽命，深入剖析損壞原因，針對性地給出礦用卡車輪胎管理措施和建議，對卡車輪胎的精細(xì)化管理和成本消耗控制有著積極意義，同時也為企業(yè)在露天礦山礦用卡車輪胎管理及使用上積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)[5]。