莱比塘铜矿巨型轮胎的选择与成本管控分析

吴智勇，李强兵，张定文

(中国水利水电第十工程局有限公司， 四川 成都 610037)

1 概述

1.1 莱比塘露天铜矿工程概述

缅甸蒙育瓦莱比塘铜矿系蒙育瓦铜矿矿化带内4个铜矿段中最大的一个。矿山基建剥离期为17个月，基建剥离工程量为50 000×103t，其中出产矿石量2760×103t；生产服务年限32 a（其中减产一年），生产期规模年采剥总量为69 000×103t，其中年采矿石量为30 350×103t，堆浸日处理矿石量为92×103t/d，湿法炼铜生产能力为100×103t/a高纯阴极铜[1]。

1.2 莱比塘露天铜矿设备情况

为使莱比塘铜矿提前达到年产10万 t阴极铜的目标，截止2020年底，莱比塘铜矿项目共配置了98台矿用卡车，其中88台为载重91 t的TR100自卸汽车，10台为载重236 t的NTE260电动轮自卸汽车，配套配置了15台大型液压挖机。TR100自卸汽车配置的是2700R/49型巨型工程轮胎，NTE260电动轮自卸汽车配置的是50/80R57型巨型工程轮胎。

2 莱比塘露天铜矿轮胎使用情况分析

2.1 不同品牌轮胎的使用情况

莱比塘露天铜矿项目采购的巨型工程轮胎品牌主要有4种，除米其林、固特异等国际知名品牌外，还有天力、海安等国产品牌，其中米其林、固特异轮胎材质为全钢子午线轮胎，天力轮胎材质为斜交尼龙轮胎，海安轮胎材质为子午线轮胎。将4种轮胎从项目引进到2018年期间的轮胎消耗情况进行对比，结果见表1（因部分数据不全，暂从品牌引进至2018年期间）。

表1 莱比塘项目轮胎品牌引进至2018年期间使用小时数统计

从表1中数据可知，国际知名品牌的轮胎使 用率明显高于国内品牌，而国内品牌中海安则优于天力。

2.2 不同品牌轮胎的使用时间

不同品牌轮胎在不同时间段的报废时间有着较大的差距，将不同品牌轮胎在不同时间段的报废情况做汇总比较，结果见表2（因部分数据不全，暂从品牌引进至2018年期间）。

从表2中数据可知，在轮胎的使用时间方面，不同品牌的轮胎报废绝大部分集中在2000～10 000 h之间，国产品牌如天力在报废时间上处于绝对的劣势。从使用最大时间的角度来看，米其林＞固特异＞海安＞天力，也就是说，国际品牌在轮胎的制造工艺及质量方面明显比国产品牌更适用于莱比塘露天矿山。

2.3 不同轮胎的使用成本比较

根据不同品牌巨型工程轮胎的采购价格，结合轮胎的使用小时数，可以计算出每种轮胎的经济性， 并结合轮胎的材质、单价等各方面因素，经比较后得知：海安试验轮胎的单位产量轮胎消耗成本最低，经济性最高，米其林和固特异轮胎次之，分别为海安轮胎的1.22和1.25倍，天力轮胎的单位产量轮胎消耗成本最高，为1.58倍，这间接性地说明斜交轮胎不是很适应于莱比塘露天铜矿的生产使用[2]。因此从2018年开始，米其林、固特异、海安成为莱比塘露天铜矿矿用轮胎的主力军，当然，因2020年疫情等各方面原因，造成其它几种品牌轮胎有一定的库存，在后面的生产中也在使用消耗。

表2 莱比塘项目轮胎品牌引进至2018年期间使用情况统计

3 莱比塘露天铜矿巨型轮胎损坏的原因分析

莱比塘露天铜矿矿用卡车轮胎损坏原因主要包括扎破、扎爆、腐蚀剥离、腐蚀脱胶，自然损耗等，此外还与矿山的地质条件、年采剥总量、轮胎的气压、是否负载、道路质量、行驶速度、司机操作水平和日常习惯等都存在不同程度的关系。归纳起来有以下几个方面[3]。

3.1 莱比塘铜矿独特的地理条件

从地质条件来说，莱比塘露天铜矿属于高硫化型矿山，不管是雨季还是旱季，其独特的地理环境都对轮胎的寿命有着极大的影响。因缅甸地处东南亚，气候为热带和亚热带季风气候，莱比塘铜矿基本上分为凉、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，时间短、雨量大，极易造成采区工作面与路面积水，与暴露的岩石氧化形成酸水，pH值在5左右，当矿卡行驶或驻停在酸性路面，必然会腐蚀轮胎，缩短轮胎的寿命。

（2）旱季主要集中在4～6月和11、12这几个月，其中4～5月份气温最高，最高温度可达到45℃左右，地面温度在50℃左右，高温且湿度大，这对轮胎的耐高温性有着一定的考验。再者矿山含硫比较高，在矿山生产过程中，矿用卡车行驶在高温且有腐蚀性的道路上，容易造成轮胎表皮与内部钢线的剥离，降低轮胎的抗压性，从而缩短轮胎的寿命。

3.2 从采剥总量分析

莱比塘露天铜矿从2015年进入生产期，从2016～2020年矿山开采逐步达到了盛产期，并在2018年年底提前实现了年产10万t阴极铜的达产目标。不过，随着采剥总量的逐渐提高，矿用卡车的轮胎报废数也在不断地增加，现将2016～2020年采剥总量及轮胎消耗总量做一统计，见表3（表中轮胎报废数包括TR100及NTE260的总和）。

表3 莱比塘采矿项目2016～2020年采剥总量与 轮胎消耗总量统计表

从表3中数据可知，莱比塘露天铜矿矿用卡车的轮胎消耗与当年的采剥总量有着直接的关系，一定程度上成正比。2016～2018年度，随着采剥总量的逐步提高，巨型轮胎的报废总数也在相应地增加，反观2018～2019年（2020年因疫情等原因，暂不加以考虑），采剥总量虽然较上一年有所增加，但轮胎的消耗总数却相比上一年度有所下降，这是因为在2018年年底，充分认识到了采区工作面的工作环境及采区运输道路会直接影响轮胎的消耗，也就是说，控制好矿区矿卡的工作环境，改善道路条件，也可以抑制轮胎报废率增长。

3.3 莱比塘铜矿采区工作面及道路的运输环境

莱比塘铜矿属于特大型露天矿，具有基坑深、道路复杂、运距远、交叉路口多、部分岩性较硬等特点。截至目前，矿区矿卡运输道路最高位于2#排土场，地面标高为245 m左右，最低位于采坑底，地面标高为-120 m，最大高差达365 m，矿区运输道路全长约33 km，运距最远可达7 km，道路平段少，多为上下坡及拐弯路段。因此，在矿区行驶的矿用卡车轮胎扎破主要原因如下。

（1）矿区道路不平整。部分矿区路段道路质量不达标，尤其是采区待铲路段，矿卡行驶在凹凸不平的路面，特别容易压到路面凸起的坚硬岩石，从而划伤或直接扎破轮胎。

（2）路面落石未得到及时的清理。矿区道路多为上下坡路段，平段较少，且部分路段由于转弯半径小，使得满载的矿卡在进入采区路口及台阶交汇处会车或转弯时，容易掉落坚硬的岩石，在转弯处，由于视野原因，导致后面车辆看不清楚，时常压着落石通过转弯处，便会划伤轮胎或将落石夹在轮毂之间，久而久之，便会缩短轮胎的使用寿命。

（3）部分采区台阶爆破质量效果差。在日常的开采中，莱比塘铜矿爆破次数频繁，从项目开采至今，硬岩区的爆破质量及爆破效果不理想一直是个难以解决的问题，由于爆区岩性的地质条件复杂，在穿爆过程中容易造成底部岩石未爆破，中上部岩石直径大，出现巨石，在挖机铲装过程中，工作面不平整，底部岩石凸起等，不但会损伤挖机斗齿及齿根，还容易割伤轮胎，主要表现有：后轮内外侧的割伤、两轮夹石的磨损、胎面扎伤等。

3.4 驾驶员操作水平及驾驶习惯

在莱比塘露天开采过程中，驾驶员多为缅甸籍员工，责任心方面没有国内驾驶员强，经常出现超速、超载、故意碾压路面落石及路面积水坑的情况，大大增加了轮胎与路面的摩擦几率，加快了轮胎表面胶皮与内部钢线的分离脱落，遇到坚硬的岩石，便会造成轮胎破裂。

3.5 胎压

众所周知，轮胎的气压与轮胎的寿命有直接关系，胎压过高容易造成轮胎橡胶与钢丝剥离，遇到突起的坚硬岩石扎破轮胎，胎压过低，使轮胎与路面的接触面增大，加快轮胎胶皮的过度磨损，导致轮胎胶皮脱落。据不完全统计，2016～2020年，矿山矿卡轮胎每年因意外损伤的比例远远高于正常磨损的比例，统计结果见表4。因此，有效控制矿山轮胎的意外损伤在矿山开采过程中至关重要。

表4 莱比塘项目2016～20120年轮胎损毁数量统计/条

4 莱比塘露天铜矿巨型轮胎的管理措施

逐步认识到轮胎成本在其年汽车运输总成本的占比越来越大之后，为了提高莱比塘铜矿的生产效益，矿山从2018年开始，制订了一系列控制轮胎成本的管理措施，加大对轮胎使用的管理力度，从而达到有效控制轮胎成本的目的，针对矿用轮胎损坏的原因，采取的措施主要包括有以下几方面[4]。

4.1 轮胎的管理

（1）安排矿卡维修人员定期对矿卡轮胎进行胎压检测。

（2）对生产作业部各班组实行轮胎管理措施制度，明确了相关岗位员工的职责，对班组矿卡轮胎的年均损耗纳入个人年底绩效考核。

（3）加大奖惩力度，尤其对单胎运行里程达8000～10 000 km或大于10 000 km以上的员工进行额外奖励，激励员工从而加强员工的责任感。

（4）定期召开专项会议，总结近期轮胎的使用与消耗情况，提高轮胎的使用率，并加强轮胎的成本管控。

4.2 轮胎运行环境

（1）专门成立道路维护工作小组，并配备人员及设备，明确其相关工作职责，对轮胎的工作环境加以改善，其次，加强采区工作面及排土场工作面的平整。在2019～2020年中，轮胎的消耗数量明显较上一年有所减少。

（2）控制爆破质量与爆破效果，质量技术部加强与爆破单位的沟通，加强穿孔、装药期间的过程监督，对硬岩区的爆破提出减小孔间排距、增加孔深、补加浅孔、增加药量等一系列措施，爆破质量效果得到了明显提升。

4.3 轮胎修补

由于莱比塘铜矿巨型轮胎在扎破上占很大一部分比例，因此，要求矿卡维修车间加大对轮胎的修补力度，同时定期对TR100及NTE260两种矿山自卸车进行保养与检查，及时补气；其次，加强铲装作业时的装载情况监督，避免因超载对轮胎造成损伤；最后，对矿卡轮胎受损情况做统计分析，在矿区正常生产时通知现场生产部门，尽量将其安排在采区工作面比较好的挖机处进行铲装作业。

4.4 物资供应

莱比塘铜矿项目物资供应部门继续加强与轮胎供应商之间的沟通，首先，在轮胎的采购及供应方面签订长期协议，实现互利共赢；其次，加大国产轮胎的试用与开发力度，打破进口轮胎在矿山的垄断局面；最后，为应对供应商不能及时供应等问题，及时清点库存，调整库存使用期，从原先的3～6个月改为6～9个月。

4.5 其他

（1）加强缅甸籍雇员驾驶技能的培训。

（2）加强GPS卡调系统运用，对矿卡运行进行监督，主要针对在行驶过程在是否存在超速等 问题。

5 结语

经分析，莱比塘露天铜矿巨型轮胎年消耗条数与每年的采剥总量成正比，卡车轮胎损坏中主要为扎破，占比41.7%，其次为扎爆，占比18.9%，脱胶占比10.2%，正常磨损到限的轮胎不足20%，为17.7%。

矿用卡车轮胎是露天矿山的主要消耗品，对生产成本影响较大。矿用卡车轮胎管理和精准使用是莱比塘铜矿建设绿色、智能矿山的必要环节。通过分析莱比塘露天铜矿矿用卡车轮胎使用寿命，深入剖析损坏原因，针对性地给出矿用卡车轮胎管理措施和建议，对卡车轮胎的精细化管理和成本消耗控制有着积极意义，同时也为企业在露天矿山矿用卡车轮胎管理及使用上积累了宝贵的经验[5]。