張 強

（國家能源集團準格爾能源有限責任公司 哈爾烏素露天煤礦，內蒙古 鄂爾多斯 010300）

國家能源集團準格爾能源集團公司是集煤炭開采、坑口發(fā)電、鐵路運輸及煤炭循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)為一體的大型綜合能源企業(yè)，下轄哈爾烏素露天煤礦和黑岱溝露天煤礦2 個特大型現(xiàn)代化露天煤礦，核定產(chǎn)能分別為35 Mt/a 和34 Mt/a，平均煤厚為30 m，均為近水平賦存，2 個礦均采用近水平分區(qū)開采。

準能集團2 個礦主要開采工藝為單斗-卡車間斷工藝，主要運輸方式為卡車運輸，卡車運輸成本占總生產(chǎn)成本的80%左右，主要支出為卡車輪胎和柴油消耗[1]。大型自卸卡車輪胎造價高，長期依賴國外進口，消耗較大，如何延長輪胎使用壽命，優(yōu)化輪胎管理成為各個大型露天煤礦關注的重點[2-3]。

1 礦用卡車輪胎使用壽命分析

1.1 礦用卡車輪胎消耗情況

目前，黑岱溝露天煤礦和哈爾烏素露天煤礦主要有8種車型（630E，730E，830E，930E，SF32601，SF33900，MT4400，MT5500），170 臺自卸卡車（不包括租賃卡車、灑水車和清障車），其中哈爾烏素露天煤礦有卡車83 輛，黑岱溝露天煤礦有卡車87 輛，主要配置了米其林（簡稱MC）、普利司通（簡稱BS）、固特異（簡稱GY）及福建海安4 個廠家的輪胎。2 個礦歷年消耗輪胎統(tǒng)計表見表1。

由表1 可知，2008—2018 年2 個礦合計總消耗自卸卡車輪胎6 423 條，其中哈爾烏素露天煤礦總消耗輪胎2 617 條，年平均消耗238 條，黑岱溝露天煤礦總消耗輪胎3806 條，年平均消耗346 條。黑岱溝露天煤礦2018 年比2017 年減少47 條，主要由于930E 卡車輪胎消耗數(shù)量同比大幅減少51 條；哈爾烏素露天煤礦2018 年比2017 年增加89 條，主要原因是哈爾烏素露天煤礦采剝總量增加約3 000 萬m3，導致輪胎消耗數(shù)量增加。2 個礦歷年采剝總量統(tǒng)計表見表2。黑岱溝露天煤礦輪胎消耗趨勢圖如圖1，哈爾烏素露天煤礦輪胎消耗趨勢圖如圖2。

圖1 黑岱溝露天煤礦輪胎消耗趨勢圖（2008-2018 年）

圖2 哈爾烏素露天煤礦輪胎消耗趨勢圖（2008-2018 年）

表1 2 個礦歷年消耗輪胎統(tǒng)計表

表2 2 個礦歷年采剝總量統(tǒng)計表

1.2 礦用卡車輪胎消耗影響因素分析

由圖1 和圖2 可知，2008—2018 年2 個露天煤礦的輪胎消耗數(shù)量基本上與采剝總量表現(xiàn)為正相關，在設備數(shù)量基本一致的情況下，輪胎使用壽命主要取決于工作時長及工作量，其中哈爾烏素露天煤礦2017 年在采剝總量下降的情況下輪胎消耗量不降反升的原因：2017 年4 月到2018 年6 月哈礦受征地影響，生產(chǎn)任務不飽和，部分卡車調撥黑岱溝露天煤礦使用，哈爾烏素設備維修中心負責維護，在此期間的輪胎消耗數(shù)量計入哈礦卡車當年消耗總量中。黑岱溝露天煤礦630E 卡車輪胎消耗統(tǒng)計表見表3，黑岱溝露天煤礦630E 卡車輪胎使用壽命如圖3。

表3 黑岱溝露天煤礦630E 卡車輪胎消耗統(tǒng)計表

圖3 黑岱溝露天煤礦630E 卡車輪胎使用壽命

近年來，隨著國家能源集團準格爾能源有限責任公司管理水平的不斷提升，630E、730E 輪胎的使用壽命都在不斷提高，尤其是630E 卡車輪胎壽命延長幅度較大，主要原因是部分卡車用于運煤，路況較好，負載較輕；隨著使用壽命的延長及這2 年630E卡車逐步報廢，其輪胎消耗量也在大幅度下降，輪胎壽命相對保持較為穩(wěn)定。

2 礦用卡車輪胎損壞原因分析

礦用卡車輪胎損壞原因主要包括扎破、爆裂、扎爆、熱剝離、脫膠等。造成其磨損異常的原因，除取決于輪胎及輪輞的構造外，與輪胎的氣壓、負載、道路質量、行駛速度和司機操作水平和日常習慣等都存在不同程度的關系[4]。

1）造成扎破的主要原因為礦坑內的道路工程質量不達標，卡車行駛路面存在凹凸。路面上有塊石平路機未及時清理或者來不及清理平盤上的塊石，導致卡車輪胎因為卡住被扎破[5-6]。輪胎脫膠主要是由于輪胎局部的過度磨損，熱剝離是指輪胎鋼絲層與橡膠層之間形成分離[7-10]。

2）脫膠損壞可能存在質量問題。但大部分先是胎面扎傷后，傷口進水或泥沙造成胎面膠與胎體的緩沖層剝離，然后出現(xiàn)掉塊現(xiàn)象，剝離或掉塊嚴重導致報廢，這種損壞形式實際上應該為“切割剝離”。

3）割傷損壞主要有3 種情況：①后輪外側割傷；②后輪里側夾石割傷；③胎面扎傷。后輪外側割傷主要發(fā)生在裝車時，大塊掉落將輪胎胎側割傷，這種割裂的傷口，隨著輪胎運行蠕動不斷擴展，導致輪胎早期報廢。2008—2018 年2 個礦歷年輪胎損壞統(tǒng)計表見表4。

表4 2008—2018 年2 個礦歷年輪胎損壞統(tǒng)計表

2 個礦自卸卡車輪胎損壞中扎破占比超過50%，并且扎破輪胎的剩余花紋較深。其次為剝離占比14.57%，脫膠占比11.85%，正常磨損到限的輪胎不足10%。還需要進一步提高輪胎管理水平，改善道路質量，減少輪胎非正常損耗。

3 礦用卡車輪胎管理措施及建議

3.1 管理方面

1）針對全礦的礦用卡車輪胎進行全生命周期的管理，通過卡車輪胎在線監(jiān)測系統(tǒng)，實時監(jiān)測卡車輪胎胎溫胎壓等運行參數(shù)，通過算法預測和數(shù)據(jù)分析，實時報備卡車輪胎狀態(tài)，進行實時報警和定期檢測，針對建立不同路況下的卡車輪胎損耗程度數(shù)據(jù)庫，進行精準管理，提高礦用卡車輪胎使用壽命和降低卡車輪胎安全事故。

2）黑岱溝露天煤礦提出“1234”輪胎管理措施，加強了輪胎管理工作，明確了相關崗位人員的責任，實施了嚴格的考核評價辦法，輪胎壽命明顯延長。

3）哈爾烏素露天煤礦修訂了《輪胎管理辦法》，加大了輪胎獎獎罰力度，尤其針對運行里程超過16萬km 的輪胎和修補胎進行額外獎勵，激勵員工。從而調動每一位職工的積極性，促進司機的操作水平和保護輪胎意識的提高。

4）機電管理部要求在輪胎報廢時，不僅要準確填寫輪胎報廢原因，并且記錄輪胎報廢時的花紋濃度，促進輪胎使用壽命改善。

5）2018 年，公司前后2 次召開了提高礦用卡車輪胎管理水平研討會，總結礦用卡車輪胎使用經(jīng)驗，分析存在的問題，研究提高輪胎使用壽命和保障供應的方法，為今后的輪胎管理指明了方向。

3.2 使用方面

1）從數(shù)據(jù)看，輪胎扎破是輪胎損壞的主要原因，目前2 個礦道路干道工況已明顯改善，但采場和排土場撒料較多，對輪胎損傷較大，2 個礦要繼續(xù)加強采場、排土場工程質量管理，改善輪胎運行環(huán)境。

2）露天礦穿孔環(huán)節(jié)炸藥單耗核定指標較低，影響爆破效果，對后續(xù)環(huán)節(jié)造成較大成本壓力，建議設置合理的炸藥單耗指標，提高電鏟采裝效率的同時減少輪胎損傷。

3）露天礦持續(xù)對采礦運距進行優(yōu)化，減少長距離運輸，確保卡車在經(jīng)濟合理的運距范圍內運行。

4）露天礦加強裝車質量管理，嚴控卡車超載；有稱重系統(tǒng)的卡車，電鏟操作人員要嚴格按照卡車稱重系統(tǒng)指示燈進行裝載，下一步考慮為卡車安裝電子顯示屏，實時顯示卡車裝載量。

5）因露天礦道路養(yǎng)護業(yè)務一直外委承包，需提前4～6 個月進行招標，確保道路養(yǎng)護業(yè)務正常接續(xù)，同時加強日常監(jiān)管，保證道路養(yǎng)護質量。

6）利用輪胎胎溫胎壓系統(tǒng)等信息化手段做好輪胎全壽命周期管理，相關單位要及時制定相應的管理制度，充分利用監(jiān)測數(shù)據(jù)，指導輪胎使用管理。

7）2 個露天礦加強本單位內部各隊之間以及與設備維修中心的聯(lián)動管控，將影響輪胎使用的穿孔爆破、電鏟采裝、卡車行駛、道路養(yǎng)護、輪胎維護等各環(huán)節(jié)均納入考核范疇，提高考核及獎懲力度，共同促進輪胎管理水平提升。

8）根據(jù)采掘環(huán)境變化，適當調整臺階劃分，將硬巖層盡量調整到臺階中部，以利于提高爆破質量。

9）830E、SF33900 卡車由于設計原因，所匹配的輪胎使用壽命一直較其它車型低，建議830E、SF33900 卡車優(yōu)先上煤，或安排在工礦較好的位置作業(yè)。

3.3 維修方面

1）鑒于輪胎扎破損壞比例較大，設備維修中心應該加大輪胎修補力度，并制定修補標準，加強預防性維修，對早期割傷的輪胎及時進行修補，避免傷口擴大加速損壞，主管部門要加大對修補輪胎數(shù)量考核，同時研究輪胎翻新及冷補的可行性。

2）設備維修中心要確保卡車稱重系統(tǒng)完好，并對穩(wěn)定性較差的稱重系統(tǒng)進行改造，實現(xiàn)精準裝車，降低卡車超裝風險，避免因卡車超載導致輪胎損壞。

3）設備維修中心要保證卡車側護板完好，避免裝車過程中落石損傷輪胎。

4）制定合理的輪胎報廢標準，對達到報廢標準的輪胎及時更換，降低輪胎使用過程中的安全風險。

3.4 供應方面

1）協(xié)調神華物資集團就輪胎采購與輪胎供應商簽訂長期戰(zhàn)略框架協(xié)議，同時增加調價機制，與供應商形成長期互利共贏的局面。以戰(zhàn)略框架協(xié)議采購為主、部分零星采購為輔，豐富采購方式，保證輪胎供應安全。

2）加大輪胎國產(chǎn)化開發(fā)和試用力度，逐步與國內優(yōu)質輪胎制造企業(yè)建立長期戰(zhàn)略合作關系，擴寬輪胎采購渠道，打破進口輪胎壟斷局面。

3）面對目前輪胎供應商產(chǎn)能不足、輪胎交貨周期較長及輪胎交貨不均勻等問題，將目前輪胎3 個月的安全庫存調整為6 個月。

4）采購人員要提高輪胎供應市場的洞察力，分析和把握市場規(guī)律，在價格較低時增加儲備量，降低輪胎采購價格。

5）物資供應中心要提高輪胎倉儲管理水平，避免因存儲或領用不當降低輪胎使用壽命。

3.5 其它方面

1）對爆破質量、道路養(yǎng)護、裝車效率及設備使用成本之間的關系進行綜合研究，以提高露天礦整體效益。

2）綜合分析雨雪天氣和新修道路卡車作業(yè)與停機之間的利弊，綜合研判雨雪天氣和新修道路卡車是否停機待令。

3）確定合理的輪胎管理目標，制定統(tǒng)一的輪胎損壞原因鑒定標準，避免兩礦口徑不同造成的統(tǒng)計誤差。

4）加強相關技術人員的培養(yǎng)，提高技術人員的業(yè)務素質。

4 結語

準能集團2 個礦輪胎年消耗條數(shù)與每年采剝總量成正比。準能集團2 個礦自卸卡車輪胎損壞中主要為扎破，占比超過50%，其次為剝離，占比14.57%，脫膠占比11.85%，正常磨損到限的輪胎不足10%。

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使用是大型露天礦山建設綠色，智能礦山的必要環(huán)節(jié)。通過分析準能集團礦用卡車輪胎使用壽命，深入剖析損壞原因，針對性地給出了礦用卡車輪胎管理措施和建議，對于卡車輪胎精細化管理和消耗控制有著積極意義，同時也為露天礦山礦用卡車輪胎管理及使用積累了寶貴的經(jīng)驗。