中国水泥工业已有～百多年历史，1950年全国水泥产量132万t，1980年水泥产量增至7986万t，但绝大部分是用技术落后、产量低、能源消耗大、环境污染严重、劳动生产率低的立窑和传统的湿法窑生产的。上世纪70年代国外出现了新型干法水泥生产技术，我国随之开展此项技术的科研、开发和设计。通过近30年的努力，新型干法预分解窑生产线得到不断提高和完善，我国开发的2000t/d级、2500t/d、3200t/d、5000t/d级生产线已全面成熟，不论从技术水平，还是单位吨水泥投资，以及生产成本均明显优于立窑，因此进入21世纪，出现了新型生产线大发展，2004年，我国预分解窑生产线492条，其水泥产量3.15亿t，水泥总产量高达9.732亿t，占世界水泥产量的38, 8%，是世界最大水泥产量的国家，为世界水泥产量排名第二的印度的4倍。1950—2005年中国和世界水泥产量见表1。
2、中国水泥石灰石矿山及外部运输方式概况
上世纪80年代前，由于水泥工厂规模较小，与其配套的主要原料矿山——石灰石矿规模也较小，大多年产量在80万t以下。当时的矿山开采设备技术落后，劳动生产率低，穿孔设备大多为手持式凿岩机和低风压的潜孔钻机，采掘设备为行走和调动不灵活的机械式挖掘机，开拓运输系统大多采用箕斗运输、斜坡台车、串车提升等落后方式，其矿石外部运输（从矿山至工厂）大多采用窄轨电机车、架空索道和汽车运输等。
随着大型预分解窑生产线的发展，石灰石矿山规模成倍甚至数倍增加（现在最大矿山采矿规模已达800多万吨），工作面的穿孔、采掘、运输设备也向着大型化、液压化方向发展。大中型石灰石矿山穿孔设备采用全液压、高风压钻机，采掘设备采用大型液压挖掘机、轮式装载机等，运输设备采用较大吨位的自卸汽车。矿石外部运输方式采用输送量大、运营成本低、管理方便的胶带输送机。
3、中国石灰石矿外部运输现状随着中国水泥产量的迅猛增加，水泥用石灰石需求量也飞速增加，2004年为11.7亿吨。近几年中国水泥用石灰石矿量见表2。
如何将如此巨大的石灰石量从矿山运至工厂，这涉及到投资、运输成本、环境保护、资源有效利用等诸多方面，是值得研究的问题。目前，中国石灰石矿外部运输方式有以下几种：
3.1无矿山的水泥企业矿石来源
在中国现存的绝大部分小型水泥企业及近几年新建的个别大中型水泥企业，无自营的石灰石矿山，以外购矿石来满足工厂对石灰石原料的需要。这部分矿石由农民组织的农运车、拖拉机等运至工厂。
3.2有矿山的小型水泥企业矿石运输方式
在中国有一些小型水泥企业，有自营的石灰石矿山，其矿石外部运输方式大多为载重汽车，个别用窄机电机车和架空索道。
3.3大中型水泥企业矿石运输方式
在中国，大部分大中型水泥企业有自营的石灰石矿山，其矿石外部运输方式随矿山至工厂运输距离不同而异，有自卸汽车、胶带输送机及火车等运输方式。
4、目前普遍存在的主要问题及对策
中国绝大部分小型水泥企业石灰石原料来源依靠民采民运，最近几年投产的大型水泥生产线的原立窑企业和一些民营的水泥企业，在水泥厂建设中，不做矿山设计，不对矿山作任何投入，也依靠民采民运石灰石。这些民采矿点，矿石无序开采，大多采用高台段人工凿岩爆破的开采方法，生产效率低、安全隐患大、资源浪费严重、环境遭到严重破坏：这种民运方式，车辆严重超载，路况差，到处尘土飞扬，严重破坏了生态环境。因此，建议在矿山生态环境治理与矿山安全生产方面，政府应加大整治力度，杜绝民采民运这种落后的开采运输方式。
我国的矿产资源是有限的，据统计，目前已初步探明的石灰石储量为542亿t，可开采利用的约为250亿t。水泥用石灰石再加上相关行业所用石灰石，在不远的将来即会出现资源枯竭的严重问题。现在我们在工程建设中已深深感到：水泥厂的规模越建越大且建设得越来越多，而好的矿山是越来越难找，地质条件好、储量大、交通方便的矿山在我国东中部地区已越来越少见。显然，除加大地质勘察工作的力度，增加矿石储量外，对现存资源的合理开发利用、矿进行正常的规划开采运输设计也非常重要，要坚决制止民采民运这种严重浪费资源的现象。加强环境治理，确保水泥企业持续发展及建设“节约型建材工业”。
5、矿石外部运输最佳的设计方案和实践
通过多年的矿山及矿石外部运输设计工作，我认为当矿山至工厂运输距离小于2～3km时，采用自卸汽车运输方式为最佳方案，公路路面最好为砼或沥青路面，且做好道路保养工作；以减少轮胎消耗，降低运输成本。当矿山至工厂运距大于2～3km，最佳方案采用胶带输送机，这是由于胶带输送机可实现大运量、长距离输送，且具有综合运输成本低(～般为0. 3～0. 35元/t. km)、维护简单、操作人员少等特点。当矿山至工厂间地形复杂，地面建、构筑物较多时，可采用平面拐弯胶带输送机或管状胶带输送机。
下面介绍我们设计的几个案例：
5.1陕西奏岭水泥公司矿石外部输送方式
5.1.1该矿山及矿石外部输送概况
陕西秦岭水泥公司（原耀县水泥厂）石灰石矿山于1960年投产，规模为年产矿石60万t，矿山至工厂距离约4km，1978年矿山扩建为100万t/a，矿石外部运输系统为架空索道。1991年矿山规模扩建为175万t/a，矿石外部运输系统为胶带输送机，同时原架空索道也输送部分矿石。200年随着工厂6#窑的建成，矿山开采规模达270万t/a，原胶带输送机经过提速及加大带强等方面的改造，满足了矿石外部运输的要求。同时，由于原架空索道从国家级文物保护单位“药王山”中间穿过，对药王山的风景和石刻起到了破坏作用，随着人们保护文物意识的加强，架空索道予以停运和拆除。2003年铜川项目上马，该矿山规模猛增至480万t／a，原胶带机运输系统不能满足扩建要求，需另建一套矿石运输系统。
5.1.2矿石外部运输方式扩建方案由于该矿山至工厂间地形较复杂，且中间有国家级文物保护单位“药王山”，经过我们比较分析，提出了两个技术上可行经济上合理的矿石运输方案，即多条胶带机转载运输方案和一条平面拐弯的胶带机运输方案，两方案比较见表3．
通过比较知，方案二充分利用了地形条件，绕过了药王山，保护了文物，又省去了四个转载站，环节少，操作人员少，又利于环境保护；由于总功率少了280kW，节省了电能，降低了矿石运输成本。因此，设计采用平面拐弯胶带机运输方案，其技术性能为：驱动方式采用尾部双驱动(2×280kW)，胶带机带强2000N/mm;平面最小转弯半径400m，为保证转弯处胶带不跑偏，转弯段托辊布置形式采用45°槽角，且内曲线抬高；拉紧装置采用先进可靠的液压自动拉紧方式。
5.2太钢洪子峪矿山石灰外部运送方案
5. 2.1 矿山概况
洪子峪石灰石矿山是太原钢铁集团公司150万t不锈钢项目的配套矿山，该矿山位于太原市杏花岭区中涧河乡，距太原市12km。矿山年产原矿300万t，破碎加工生产石灰石成品矿(粒径10～40mm) 195万t，山上设有焙烧石灰石系统，生产的石灰需从矿山运至山下的成品仓，其运距约为4. 5km。
5.2.2石灰运输方案
从山上至山下成品仓间地形非常复杂，沟壑纵横，沿线有太钢大型养鸡场、石灰加工厂、破碎系统等建、构筑；沿线还有森林和果树林等。输送的物料为生石灰，物理特性为性脆、易碎，其容重为0. 93t／m3，物料粒径为10～40mm，要求输送过程中尽量少产生粒径<10mm的粉矿。
根据该项目地形和输送物料的特点，设计提出两个输送方案。方案一为采用三条胶带输送机转载运输方案，胶带机宽800mm，带速1.6m/s（因石灰易碎，带速不宜过高）；方案二为采用一条管状胶带输送机，管径中250mm，带速1.8m/s，水平长度4330m。两方案比较见表4。
两方案技术特点如下：
采用普通胶带机初期基建投资较低，设备均为成熟的国产设备，在物料输送过程中呈敞开状态，有利于物料的散热；因普通胶带机的技术特点决定了胶带机通廊建设占地面积较大，其不能完全避让沟壑、林区、建筑物等，建设用地补偿较大，征地会影响建设的进度；由于运输的物料为生石灰，输送过程中对周边环境造成的污染面积大，需要增加环保投资，在使用过程中会增加由于污染导致的赔偿费用；因普通胶带机提升角度有限，为达到设计技术要求，在输送线路上有隧道工程，并架设高支架，增加了一定的施工难度。
采用管状带式输送机一是实现密闭输送物料，物料在输送过程中不飞扬、不散落、不泄漏，实现了无害化输送，保证了物料输送不受环境和气候的影响，保护了环境，同时减少环境污染发生的赔偿费用；二是实现空间曲线输送，线路可绕过建筑物、森林和耕地，适用于在复杂地形布置和建设输送线路，工艺布置简单；三是输送过程中不设置转运站，减少输送物料的破碎率：四是运行稳定，安全性能高。缺点是初期基建投资较高；由于输送环境密闭，需要控制物料的装料温度。
综合考虑，该项目设计采用管状胶带机输送方案。
6、结论
矿石外部运输最佳方式为：当矿山至工厂运输距离小于2～3km时，采用机动灵活，投资较少的自卸汽车运输方式，当矿山至工厂运距大于2～3 km时，采用运输成本低、管理方便的胶带机运输方式。当矿山至工厂间地形复杂，且地面建，构筑物较多时，可采用具有综合经济效益和环保效益的平面拐弯胶带输送机或管状胶带输送机。
另外，当矿山扩建时，若原来矿石外部运输采用胶带输送机，在其廊道允许条件下，可考虑将新建的胶带机加到原来胶带机上，形成一个廊带双层输送方式，这样可以节省大量的土建费用，节约土地，加快项目建设。此方式已成功应用于吉林亚泰水泥公司和浙江桐庐三狮水泥公司等项目的矿石外部运输上，取得了很好的经济效益。
