萊比塘銅礦巨型輪胎的選擇與成本管控分析

吳智勇，李強兵，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，其中出產礦石量2760×103t；生產服務年限32 a（其中減產一年），生產期規模年采剝總量為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，濕法煉銅生產能力為100×103t/a高純陰極銅[1]。

1.2 萊比塘露天銅礦設備情況

為使萊比塘銅礦提前達到年產10萬 t陰極銅的目標，截止2020年底，萊比塘銅礦項目共配置了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。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、海安等國產品牌，其中米其林、固特異輪胎材質為全鋼子午線輪胎，天力輪胎材質為斜交尼龍輪胎，海安輪胎材質為子午線輪胎。將4種輪胎從項目引進到2018年期間的輪胎消耗情況進行對比，結果見表1（因部分數據不全，暫從品牌引進至2018年期間）。

表1 萊比塘項目輪胎品牌引進至2018年期間使用小時數統計

從表1中數據可知，國際知名品牌的輪胎使 用率明顯高于國內品牌，而國內品牌中海安則優于天力。

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，結果見表2（因部分數據不全，暫從品牌引進至2018年期間）。

從表2中數據可知，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量方面明顯比國產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

根據不同品牌巨型工程輪胎的采購價格，結合輪胎的使用小時數，可以計算出每種輪胎的經濟性， 并結合輪胎的材質、單價等各方面因素，經比較后得知：海安試驗輪胎的單位產量輪胎消耗成本最低，經濟性最高，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于萊比塘露天銅礦的生產使用[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，在后面的生產中也在使用消耗。

表2 萊比塘項目輪胎品牌引進至2018年期間使用情況統計

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條件、年采剝總量、輪胎的氣壓、是否負載、道路質量、行駛速度、司機操作水平和日常習慣等都存在不同程度的關系。歸納起來有以下幾個方面[3]。

3.1 萊比塘銅礦獨特的地理條件

從地質條件來說，萊比塘露天銅礦屬于高硫化型礦山，不管是雨季還是旱季，其獨特的地理環境都對輪胎的壽命有著極大的影響。因緬甸地處東南亞，氣候為熱帶和亞熱帶季風氣候，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，當礦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。再者礦山含硫比較高，在礦山生產過程中，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年進入生產期，從2016～2020年礦山開采逐步達到了盛產期，并在2018年年底提前實現了年產10萬t陰極銅的達產目標。不過，隨著采剝總量的逐漸提高，礦用卡車的輪胎報廢數也在不斷地增加，現將2016～2020年采剝總量及輪胎消耗總量做一統計，見表3（表中輪胎報廢數包括TR100及NTE260的總和）。

表3 萊比塘采礦項目2016～2020年采剝總量與 輪胎消耗總量統計表

從表3中數據可知，萊比塘露天銅礦礦用卡車的輪胎消耗與當年的采剝總量有著直接的關系，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也在相應地增加，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，但輪胎的消耗總數卻相比上一年度有所下降，這是因為在2018年年底，充分認識到了采區工作面的工作環境及采區運輸道路會直接影響輪胎的消耗，也就是說，控制好礦區礦卡的工作環境，改善道路條件，也可以抑制輪胎報廢率增長。

3.3 萊比塘銅礦采區工作面及道路的運輸環境

萊比塘銅礦屬于特大型露天礦，具有基坑深、道路復雜、運距遠、交叉路口多、部分巖性較硬等特點。截至目前，礦區礦卡運輸道路最高位于2#排土場，地面標高為245 m左右，最低位于采坑底，地面標高為-120 m，最大高差達365 m，礦區運輸道路全長約33 km，運距最遠可達7 km，道路平段少，多為上下坡及拐彎路段。因此，在礦區行駛的礦用卡車輪胎扎破主要原因如下。

（1）礦區道路不平整。部分礦區路段道路質量不達標，尤其是采區待鏟路段，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。礦區道路多為上下坡路段，平段較少，且部分路段由于轉彎半徑小，使得滿載的礦卡在進入采區路口及臺階交匯處會車或轉彎時，容易掉落堅硬的巖石，在轉彎處，由于視野原因，導致后面車輛看不清楚，時常壓著落石通過轉彎處，便會劃傷輪胎或將落石夾在輪轂之間，久而久之，便會縮短輪胎的使用壽命。

（3）部分采區臺階爆破質量效果差。在日常的開采中，萊比塘銅礦爆破次數頻繁，從項目開采至今，硬巖區的爆破質量及爆破效果不理想一直是個難以解決的問題，由于爆區巖性的地質條件復雜，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，出現巨石，在挖機鏟裝過程中，工作面不平整，底部巖石凸起等，不但會損傷挖機斗齒及齒根，還容易割傷輪胎，主要表現有：后輪內外側的割傷、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慣

在萊比塘露天開采過程中，駕駛員多為緬甸籍員工，責任心方面沒有國內駕駛員強，經常出現超速、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部鋼線的分離脫落，遇到堅硬的巖石，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系，胎壓過高容易造成輪胎橡膠與鋼絲剝離，遇到突起的堅硬巖石扎破輪胎，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，導致輪胎膠皮脫落。據不完全統計，2016～2020年，礦山礦卡輪胎每年因意外損傷的比例遠遠高于正常磨損的比例，統計結果見表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重要。

表4 萊比塘項目2016～20120年輪胎損毀數量統計/條

4 萊比塘露天銅礦巨型輪胎的管理措施

逐步認識到輪胎成本在其年汽車運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行胎壓檢測。

（2）對生產作業部各班組實行輪胎管理措施制度，明確了相關崗位員工的職責，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，尤其對單胎運行里程達8000～10 000 km或大于10 000 km以上的員工進行額外獎勵，激勵員工從而加強員工的責任感。

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

4.2 輪胎運行環境

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

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

4.3 輪胎修補

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力度，同時定期對TR100及NTE260兩種礦山自卸車進行保養與檢查，及時補氣；其次，加強鏟裝作業時的裝載情況監督，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計分析，在礦區正常生產時通知現場生產部門，盡量將其安排在采區工作面比較好的挖機處進行鏟裝作業。

4.4 物資供應

萊比塘銅礦項目物資供應部門繼續加強與輪胎供應商之間的溝通，首先，在輪胎的采購及供應方面簽訂長期協議，實現互利共贏；其次，加大國產輪胎的試用與開發力度，打破進口輪胎在礦山的壟斷局面；最后，為應對供應商不能及時供應等問題，及時清點庫存，調整庫存使用期，從原先的3～6個月改為6～9個月。

4.5 其他

（1）加強緬甸籍雇員駕駛技能的培訓。

（2）加強GPS卡調系統運用，對礦卡運行進行監督，主要針對在行駛過程在是否存在超速等 問題。

5 結語

經分析，萊比塘露天銅礦巨型輪胎年消耗條數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，對生產成本影響較大。礦用卡車輪胎管理和精準使用是萊比塘銅礦建設綠色、智能礦山的必要環節。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，對卡車輪胎的精細化管理和成本消耗控制有著積極意義，同時也為企業在露天礦山礦用卡車輪胎管理及使用上積累了寶貴的經驗[5]。