巨型工程輪胎在萊比塘露天銅礦的應(yīng)用分析

宋自平,鐘 杰,劉明銘

(中國水利水電第十工程局有限公司, 四川 成都 610072)

1 工程概述

緬甸蒙育瓦萊比塘(Letpadaung)銅礦項目位于緬甸聯(lián)邦共和國西北部實皆省(Sagaing)南部,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17個月,基建剝離工程量50000 kt,其中出產(chǎn)礦石量2760 kt;生產(chǎn)服務(wù)期32年,其中穩(wěn)產(chǎn)期31年,減產(chǎn)期1年,生產(chǎn)期年采剝總量69000 kt,其中年采礦石量30350 kt,堆浸日處理礦石量92 kt/d,濕法煉銅生產(chǎn)能力為100 kt/a高純陰極銅。

萊比塘銅礦床礦石密度為2．55 t/m3,礦石硬度f＝9,地質(zhì)較為堅硬,礦體平均厚度約140 m,賦存較深,采用深凹型露天礦坑開采。根據(jù)礦山礦巖硬度和賦存條件,萊比塘銅礦采用了牙輪鉆機穿孔爆破,液壓挖掘機采裝,自卸汽車運輸?shù)拈g斷式開采工藝。截止2017年底,采剝項目共配置了63臺載重91 t的TR100自卸汽車和10臺載重236 t的NTE260電動輪自卸汽車。TR100自卸汽車配置的是2700R49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,每年消耗的巨型工程輪胎費用占汽車運輸總費用的20%以上。

2 巨型工程輪胎的使用情況

目前,在萊比塘項目使用的巨型工程輪胎品牌主要有米其林(Michelin)、固特異(Goodyear)等國際知名品牌,另外還有天力、海安等國產(chǎn)品牌。其中,米其林、固特異和海安的輪胎材質(zhì)為全鋼子午線輪胎,天力輪胎材質(zhì)為斜交尼龍輪胎。天力輪胎是自卸汽車廠家在新車進(jìn)場時隨車配置的,米其林和固特異輪胎是在每年的生產(chǎn)中根據(jù)輪胎消耗情況分批采購的。另外,為了扶持民族工程輪胎品牌進(jìn)入緬甸市場,萊比塘采礦項目也引進(jìn)了海安輪胎到項目上來試用。各品牌巨型工程輪胎使用情況如下:

(1)米其林輪胎。從2014年5月開始使用,到目前已上車使用的輪胎為577條,其中已確認(rèn)報廢的有335條。報廢輪胎平均使用小時數(shù)7549 h,平均換胎次數(shù)1．731次,其中2000 h以下的有10條,2000~4000 h的有15條,4000~6000 h的有75條,6000~8000 h的有90條,8000~10000 h的有88條,10000~12000 h的有47條,12000~14000 h的有6條,14000 h以上的有4條。由于扎破、劃傷等意外造成報廢的7條,平均使用小時數(shù)為2409 h。

(2)固特異輪胎。從2014年6月開始使用,到目前已上車使用220條,其中已確認(rèn)報廢的有93條。報廢輪胎平均使用小時數(shù)6744 h,平均換胎次數(shù)1．656次,其中2000 h以下的有4條,2000~4000 h的有5條,4000~6000 h的有26條,6000~8000 h的有30條,8000~10000 h的有21條,10000~12000 h的有6條,12000~14000 h的有1條,最高使用小時數(shù)為12796 h。由于扎破、劃傷等意外造成報廢的有3條,平均使用小時數(shù)為2104 h。

(3)天力輪胎。從2012年~2014年新車陸續(xù)進(jìn)場時,自卸汽車廠家隨車配置了合計258條輪胎,因項目前期還未建立輪胎使用情況統(tǒng)計表,現(xiàn)已無法找到輪胎相關(guān)的使用信息。在2017年10月有10臺新車入場,自卸汽車廠家隨車配置了共計60條天力輪胎,目前已確認(rèn)報廢的有52條,報廢輪胎平均使用小時數(shù)為2198 h,平均換胎次數(shù)1．346次,其中2000 h以下的有17條,2000~4000 h的有35條,最高使用小時數(shù)為3641 h。由于裂口、鼓包、大面積掉塊等造成報廢的有8條,平均使用小時數(shù)為1007 h。

(4)海安輪胎。從2015年1月開始引進(jìn)試用,試用數(shù)量為24條,均已確認(rèn)報廢,平均使用小時數(shù)5396 h,平均換胎次數(shù)1．417次,3000~4000 h的有2條,4000~5000 h的有5條,5000~6000 h的有11條,6000~7000 h的有4條,7000~8000 h的有2條,最高使用小時數(shù)為7528 h。由于扎破、脫塊、劃傷等意外造成報廢的有5條,平均使用小時數(shù)為3862 h。2018年初又引進(jìn)了35條輪胎進(jìn)行第二次試用,截止目前平均已運行了約1000 h,均運行正常。

3 不同品牌巨型工程輪胎的適應(yīng)性分析

萊比塘銅礦為高硫化型銅礦床,具有礦石硬度較硬、礦坑深凹的特點,部分礦石需要汽車直接入堆,運距較遠(yuǎn),最遠(yuǎn)運距達(dá)7 km;其次,礦坑內(nèi)滲水出露較高、水量較大,暴露礦石的表面容易被氧化,與大氣降水及地下滲水結(jié)合產(chǎn)生酸性廢水(p H＝5~6);另外,項目位于熱帶季風(fēng)性氣候地區(qū),月平均氣溫范圍在20．7℃~30．95℃之間,絕對低溫7．0℃,絕對高溫44．8℃,具有明顯的雨季和旱季兩個季節(jié),雨季降雨集中,多為短時暴雨,道路濕滑泥濘,旱季持續(xù)時間長溫度高,特別是每年的四、五月份,氣溫持續(xù)達(dá)到40℃以上。根據(jù)礦山的上述特點,要求巨型工程輪胎應(yīng)具有較好的耐磨性、耐切割性、耐腐蝕性和耐高溫性,以更好地適應(yīng)本礦山的生產(chǎn)需要。

根據(jù)對已運行報廢的各品牌巨型工程輪胎使用小時數(shù)的數(shù)據(jù),采用統(tǒng)計曲線分析法進(jìn)行分析,以評價各品牌輪胎對本礦山的適應(yīng)性。各品牌已運行報廢的輪胎使用小時數(shù)的統(tǒng)計曲線分析見圖1。

圖1 各品牌巨型工程輪胎使用小時數(shù)統(tǒng)計曲線

從圖1的分析結(jié)果可以看出,報廢的米其林輪胎適應(yīng)性曲線最為穩(wěn)定,且曲線壽命范圍是最大的,說明其對萊比塘礦山的適應(yīng)性是最好的,其次為固特異輪胎,與米其林輪胎的適應(yīng)性曲線最為接近,說明其也能適應(yīng)萊比塘礦山的使用要求;海安輪胎的適應(yīng)性次之,其在0~4000 h段內(nèi)使用小時數(shù)的數(shù)量分布曲線較好,而在4000 h后的表現(xiàn)欠佳,表明其需要在耐磨性、耐高溫性等方面進(jìn)一步提高,以提高平均使用小時數(shù)和擴大其曲線壽命范圍;天力牌斜交輪胎的適應(yīng)性最差,其在耐磨性、耐切割性、耐腐蝕性和耐高溫性方面的表現(xiàn)均與其他品牌存在較大的差距,最大使用小時數(shù)也僅有3641 h,壽命只是子午線輪胎的1/3到1/4,表明斜交輪胎不適應(yīng)萊比塘銅礦礦山的需要。分析結(jié)果證明全鋼子午線輪胎生熱低,耐磨、抗刺扎、緩沖性能和操縱性能好,負(fù)荷能力大,使用壽命長,與萊比塘銅礦礦山的適應(yīng)性好。

4 不同品牌巨型工程輪胎的經(jīng)濟性分析

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),可以計算出每種輪胎的經(jīng)濟性。設(shè)輪胎的采購價格為Pt,平均使用小時數(shù)為Ha,換胎次數(shù)為nc,每次換胎成本為Cc,自卸汽車的小時生產(chǎn)量為Qh,則,單位產(chǎn)量的輪胎成本Ct按式(1)計算:

式中,Pt參考采購價格,米其林取1．2萬美元,固特異取1．1萬美元,海安取7000美元,天力取4500美元;nc根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù),米其林為1．731,固特異為1．656,海安為1．417,天力為1．346;Cc根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù),取200美元;Qh根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù),取200(m3·km)/h;Ha,米其林為7549 h,固特異為6744 h,海安為5396 h,天力為2198 h。

經(jīng)計算,采用米其林輪胎的單位產(chǎn)量輪胎消耗成本為0．0479美元/(m3·km),采用固特異輪胎的單位產(chǎn)量輪胎消耗成本為0．0492美元/(m3·km),采用海安輪胎的單位產(chǎn)量輪胎消耗成本為0．0392美元/(m3·km),采用天力輪胎的單位產(chǎn)量輪胎消耗成本為0．0620美元/(m3·km)。

從上述分析可以看出,海安試驗輪胎的單位產(chǎn)量輪胎消耗成本最低,米其林和固特異輪胎略高,且兩個品牌的差別較小,天力輪胎的單位產(chǎn)量輪胎消耗成本最高,從經(jīng)濟性分析角度也表明全鋼子午線輪胎與萊比塘銅礦礦山的適應(yīng)性好,斜交輪胎不適應(yīng)萊比塘銅礦礦山的生產(chǎn)需要。

5 結(jié)束語

萊比塘銅礦根據(jù)巖石硬度和賦存條件采用自卸汽車運輸開采工藝,巨型工程輪胎的消耗較大,占生產(chǎn)運輸成本的比重較大。因此,合理選擇汽車輪胎,減少汽車輪胎消耗并增加其使用壽命對露天礦山的經(jīng)濟效益有重要意義。選擇最適應(yīng)礦山特點,性價比高的巨型工程輪胎是露天采礦工程控制生產(chǎn)運輸成本的重要途徑。采購國際知名的輪胎品牌可以較好地適應(yīng)萊比塘礦山的特點。引入國內(nèi)有發(fā)展?jié)摿Φ拿褡迤放圃凇耙粠б宦贰钡臉?biāo)志性示范項目上來共謀發(fā)展,讓廠家直接了解礦山、工地的實際使用條件,不斷根據(jù)用戶的需求優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計,可以促進(jìn)民族品牌品質(zhì)和國際影響力的快速提升,并進(jìn)一步降低礦山單位產(chǎn)量的輪胎消耗成本。