中國水泥工業已有～百多年歷史，1950年全國水泥產量132萬t，1980年水泥產量增至7986萬t，但絕大部分是用技術落后、產量低、能源消耗大、環境污染嚴重、勞動生產率低的立窯和傳統的濕法窯生產的。上世紀70年代國外出現了新型干法水泥生產技術，我國隨之開展此項技術的科研、開發和設計。通過近30年的努力，新型干法預分解窯生產線得到不斷提高和完善，我國開發的2000t/d級、2500t/d、3200t/d、5000t/d級生產線已全面成熟，不論從技術水平，還是單位噸水泥投資，以及生產成本均明顯優于立窯，因此進入21世紀，出現了新型生產線大發展，2004年，我國預分解窯生產線492條，其水泥產量3.15億t，水泥總產量高達9.732億t，占世界水泥產量的38, 8%，是世界最大水泥產量的國家，為世界水泥產量排名第二的印度的4倍。1950—2005年中國和世界水泥產量見表1。
2、中國水泥石灰石礦山及外部運輸方式概況
上世紀80年代前，由于水泥工廠規模較小，與其配套的主要原料礦山——石灰石礦規模也較小，大多年產量在80萬t以下。當時的礦山開采設備技術落后，勞動生產率低，穿孔設備大多為手持式鑿巖機和低風壓的潛孔鉆機，采掘設備為行走和調動不靈活的機械式挖掘機，開拓運輸系統大多采用箕斗運輸、斜坡臺車、串車提升等落后方式，其礦石外部運輸（從礦山至工廠）大多采用窄軌電機車、架空索道和汽車運輸等。
隨著大型預分解窯生產線的發展，石灰石礦山規模成倍甚至數倍增加（現在最大礦山采礦規模已達800多萬噸），工作面的穿孔、采掘、運輸設備也向著大型化、液壓化方向發展。大中型石灰石礦山穿孔設備采用全液壓、高風壓鉆機，采掘設備采用大型液壓挖掘機、輪式裝載機等，運輸設備采用較大噸位的自卸汽車。礦石外部運輸方式采用輸送量大、運營成本低、管理方便的膠帶輸送機。
3、中國石灰石礦外部運輸現狀隨著中國水泥產量的迅猛增加，水泥用石灰石需求量也飛速增加，2004年為11.7億噸。近幾年中國水泥用石灰石礦量見表2。
如何將如此巨大的石灰石量從礦山運至工廠，這涉及到投資、運輸成本、環境保護、資源有效利用等諸多方面，是值得研究的問題。目前，中國石灰石礦外部運輸方式有以下幾種：
3.1無礦山的水泥企業礦石來源
在中國現存的絕大部分小型水泥企業及近幾年新建的個別大中型水泥企業，無自營的石灰石礦山，以外購礦石來滿足工廠對石灰石原料的需要。這部分礦石由農民組織的農運車、拖拉機等運至工廠。
3.2有礦山的小型水泥企業礦石運輸方式
在中國有一些小型水泥企業，有自營的石灰石礦山，其礦石外部運輸方式大多為載重汽車，個別用窄機電機車和架空索道。
3.3大中型水泥企業礦石運輸方式
在中國，大部分大中型水泥企業有自營的石灰石礦山，其礦石外部運輸方式隨礦山至工廠運輸距離不同而異，有自卸汽車、膠帶輸送機及火車等運輸方式。
4、目前普遍存在的主要問題及對策
中國絕大部分小型水泥企業石灰石原料來源依靠民采民運，最近幾年投產的大型水泥生產線的原立窯企業和一些民營的水泥企業，在水泥廠建設中，不做礦山設計，不對礦山作任何投入，也依靠民采民運石灰石。這些民采礦點，礦石無序開采，大多采用高臺段人工鑿巖爆破的開采方法，生產效率低、安全隱患大、資源浪費嚴重、環境遭到嚴重破壞：這種民運方式，車輛嚴重超載，路況差，到處塵土飛揚，嚴重破壞了生態環境。因此，建議在礦山生態環境治理與礦山安全生產方面，政府應加大整治力度，杜絕民采民運這種落后的開采運輸方式。
我國的礦產資源是有限的，據統計，目前已初步探明的石灰石儲量為542億t，可開采利用的約為250億t。水泥用石灰石再加上相關行業所用石灰石，在不遠的將來即會出現資源枯竭的嚴重問題。現在我們在工程建設中已深深感到：水泥廠的規模越建越大且建設得越來越多，而好的礦山是越來越難找，地質條件好、儲量大、交通方便的礦山在我國東中部地區已越來越少見。顯然，除加大地質勘察工作的力度，增加礦石儲量外，對現存資源的合理開發利用、礦進行正常的規劃開采運輸設計也非常重要，要堅決制止民采民運這種嚴重浪費資源的現象。加強環境治理，確保水泥企業持續發展及建設“節約型建材工業”。
5、礦石外部運輸最佳的設計方案和實踐
通過多年的礦山及礦石外部運輸設計工作，我認為當礦山至工廠運輸距離小于2～3km時，采用自卸汽車運輸方式為最佳方案，公路路面最好為砼或瀝青路面，且做好道路保養工作；以減少輪胎消耗，降低運輸成本。當礦山至工廠運距大于2～3km，最佳方案采用膠帶輸送機，這是由于膠帶輸送機可實現大運量、長距離輸送，且具有綜合運輸成本低(～般為0. 3～0. 35元/t. km)、維護簡單、操作人員少等特點。當礦山至工廠間地形復雜，地面建、構筑物較多時，可采用平面拐彎膠帶輸送機或管狀膠帶輸送機。
下面介紹我們設計的幾個案例：
5.1陜西奏嶺水泥公司礦石外部輸送方式
5.1.1該礦山及礦石外部輸送概況
陜西秦嶺水泥公司（原耀縣水泥廠）石灰石礦山于1960年投產，規模為年產礦石60萬t，礦山至工廠距離約4km，1978年礦山擴建為100萬t/a，礦石外部運輸系統為架空索道。1991年礦山規模擴建為175萬t/a，礦石外部運輸系統為膠帶輸送機，同時原架空索道也輸送部分礦石。200年隨著工廠6#窯的建成，礦山開采規模達270萬t/a，原膠帶輸送機經過提速及加大帶強等方面的改造，滿足了礦石外部運輸的要求。同時，由于原架空索道從國家級文物保護單位“藥王山”中間穿過，對藥王山的風景和石刻起到了破壞作用，隨著人們保護文物意識的加強，架空索道予以停運和拆除。2003年銅川項目上馬，該礦山規模猛增至480萬t／a，原膠帶機運輸系統不能滿足擴建要求，需另建一套礦石運輸系統。
5.1.2礦石外部運輸方式擴建方案由于該礦山至工廠間地形較復雜，且中間有國家級文物保護單位“藥王山”，經過我們比較分析，提出了兩個技術上可行經濟上合理的礦石運輸方案，即多條膠帶機轉載運輸方案和一條平面拐彎的膠帶機運輸方案，兩方案比較見表3．
通過比較知，方案二充分利用了地形條件，繞過了藥王山，保護了文物，又省去了四個轉載站，環節少，操作人員少，又利于環境保護；由于總功率少了280kW，節省了電能，降低了礦石運輸成本。因此，設計采用平面拐彎膠帶機運輸方案，其技術性能為：驅動方式采用尾部雙驅動(2×280kW)，膠帶機帶強2000N/mm;平面最小轉彎半徑400m，為保證轉彎處膠帶不跑偏，轉彎段托輥布置形式采用45°槽角，且內曲線抬高；拉緊裝置采用先進可靠的液壓自動拉緊方式。
5.2太鋼洪子峪礦山石灰外部運送方案
5. 2.1 礦山概況
洪子峪石灰石礦山是太原鋼鐵集團公司150萬t不銹鋼項目的配套礦山，該礦山位于太原市杏花嶺區中澗河鄉，距太原市12km。礦山年產原礦300萬t，破碎加工生產石灰石成品礦(粒徑10～40mm) 195萬t，山上設有焙燒石灰石系統，生產的石灰需從礦山運至山下的成品倉，其運距約為4. 5km。
5.2.2石灰運輸方案
從山上至山下成品倉間地形非常復雜，溝壑縱橫，沿線有太鋼大型養雞場、石灰加工廠、破碎系統等建、構筑；沿線還有森林和果樹林等。輸送的物料為生石灰，物理特性為性脆、易碎，其容重為0. 93t／m3，物料粒徑為10～40mm，要求輸送過程中盡量少產生粒徑<10mm的粉礦。
根據該項目地形和輸送物料的特點，設計提出兩個輸送方案。方案一為采用三條膠帶輸送機轉載運輸方案，膠帶機寬800mm，帶速1.6m/s（因石灰易碎，帶速不宜過高）；方案二為采用一條管狀膠帶輸送機，管徑中250mm，帶速1.8m/s，水平長度4330m。兩方案比較見表4。
兩方案技術特點如下：
采用普通膠帶機初期基建投資較低，設備均為成熟的國產設備，在物料輸送過程中呈敞開狀態，有利于物料的散熱；因普通膠帶機的技術特點決定了膠帶機通廊建設占地面積較大，其不能完全避讓溝壑、林區、建筑物等，建設用地補償較大，征地會影響建設的進度；由于運輸的物料為生石灰，輸送過程中對周邊環境造成的污染面積大，需要增加環保投資，在使用過程中會增加由于污染導致的賠償費用；因普通膠帶機提升角度有限，為達到設計技術要求，在輸送線路上有隧道工程，并架設高支架，增加了一定的施工難度。
采用管狀帶式輸送機一是實現密閉輸送物料，物料在輸送過程中不飛揚、不散落、不泄漏，實現了無害化輸送，保證了物料輸送不受環境和氣候的影響，保護了環境，同時減少環境污染發生的賠償費用；二是實現空間曲線輸送，線路可繞過建筑物、森林和耕地，適用于在復雜地形布置和建設輸送線路，工藝布置簡單；三是輸送過程中不設置轉運站，減少輸送物料的破碎率：四是運行穩定，安全性能高。缺點是初期基建投資較高；由于輸送環境密閉，需要控制物料的裝料溫度。
綜合考慮，該項目設計采用管狀膠帶機輸送方案。
6、結論
礦石外部運輸最佳方式為：當礦山至工廠運輸距離小于2～3km時，采用機動靈活，投資較少的自卸汽車運輸方式，當礦山至工廠運距大于2～3 km時，采用運輸成本低、管理方便的膠帶機運輸方式。當礦山至工廠間地形復雜，且地面建，構筑物較多時，可采用具有綜合經濟效益和環保效益的平面拐彎膠帶輸送機或管狀膠帶輸送機。
另外，當礦山擴建時，若原來礦石外部運輸采用膠帶輸送機，在其廊道允許條件下，可考慮將新建的膠帶機加到原來膠帶機上，形成一個廊帶雙層輸送方式，這樣可以節省大量的土建費用，節約土地，加快項目建設。此方式已成功應用于吉林亞泰水泥公司和浙江桐廬三獅水泥公司等項目的礦石外部運輸上，取得了很好的經濟效益。
