隨著礦山行業(yè)爆發(fā)式的增長，采選技術(shù)有了新的突破，礦山規(guī)模越來越大，尾礦粒徑越磨越細。我國對尾礦庫的管理要求不斷提高，新建尾礦庫難度和成本大幅增加。雖然井下充填和尾礦綜合利用的推廣取得了一定成效，但仍無法全部消耗選廠產(chǎn)生的尾礦。一套成熟、先進、系統(tǒng)的尾礦庫堆積高壩技術(shù)，對大型礦山企業(yè)的正常安全生產(chǎn)具有重大意義。

中鋁國際長沙有色冶金設(shè)計研究院有限公司（以下簡稱長沙有色院）建院70余年來，在上游法堆壩設(shè)計理念、方法和理論研究上取得了豐碩成果，積累了豐富的實踐經(jīng)驗且技術(shù)應用成效顯著。多年來，長沙有色院水工專業(yè)團隊對項目成果進行整理、分析和提煉，從理論、設(shè)計、施工和管理創(chuàng)新等方面形成了一套成熟、先進、系統(tǒng)的尾礦堆積高壩安全運行技術(shù)，主要包括高應力細顆粒堆壩機理、高壩三維立體排滲技術(shù)、雙進口高性能排洪系統(tǒng)、高壩滲流場創(chuàng)新理論、堆積高壩尾砂固結(jié)創(chuàng)新理論、高寒高海拔高地震烈度區(qū)堆壩技術(shù)、高壩智能化安全管理技術(shù)和新材料新工藝應用等。

長沙有色院水工專業(yè)尾礦堆積高壩安全技術(shù)在國內(nèi)外尾礦庫行業(yè)處于領(lǐng)先地位，成功設(shè)計了10余座200米級的尾礦庫高壩，獲得了近30項省部級優(yōu)秀咨詢成果獎和設(shè)計成果獎，申請了10余項實用新型專利，多項技術(shù)被寫進規(guī)范標準并列入先進技術(shù)推廣目錄，為大型礦山建設(shè)尾礦堆積高壩提供了堅強的技術(shù)支撐。

近年來，長沙有色院通過與清華大學、中南大學、河海大學及南京水科院等高校院所合作研究，在河南、西藏、湖南、山東等地成功解決了高壩細粒徑尾礦的堆存難題，為300米級高壩安全運行提供技術(shù)支持，實現(xiàn)了高寒高海拔高烈度地震區(qū)超大型尾礦庫的安全環(huán)保運行。

河南某尾礦庫是長沙有色院設(shè)計的首個300米級上游法尾礦庫，是國內(nèi)首屈一指的超高級尾礦壩。該庫總壩高達302米，防洪標準按一等庫上限設(shè)防，尾礦庫設(shè)有兩套獨立的雙進口高性能排洪系統(tǒng)，采用三維立體排滲技術(shù)實現(xiàn)浸潤線埋深超40米，所收集的大量實測數(shù)據(jù)為高壩滲流場創(chuàng)新理論和堆積高壩尾砂固結(jié)創(chuàng)新理論研究提供依據(jù)。該項目獲得部級優(yōu)秀咨詢成果獎二等獎、部級優(yōu)秀設(shè)計成果獎三等獎。

長沙有色院設(shè)計的另一座總壩高292米的尾礦庫，總庫容近1億立方米，屬二等庫，是國內(nèi)極少數(shù)280米以上尾礦高壩之一，自1983年投入使用至今，已安全運行40余年。該庫采用雙井進流排水系統(tǒng)，尾礦堆積壩應用水平—垂直聯(lián)合排滲等技術(shù)實現(xiàn)浸潤線降深30米～40米，為研究高應力狀態(tài)下尾砂固結(jié)程度、指標變化等提供了大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。該項目獲得部級優(yōu)秀工程設(shè)計成果獎一等獎。

2021年，長沙有色院設(shè)計了一座200米級高壩尾礦庫，規(guī)劃壩高達290米，庫容約1.6億立方米，屬一等庫。庫區(qū)共設(shè)置3套排洪系統(tǒng)，為國內(nèi)新建庫首次采用高性能多進口排洪系統(tǒng)，全庫區(qū)防滲采用無人機三維實景建模技術(shù)和三維立體排滲技術(shù)等。該項目獲得部級優(yōu)秀工程設(shè)計成果獎一等獎、優(yōu)秀勘察設(shè)計獎三等獎。

在高寒高海拔高地震烈度區(qū)尾礦庫建設(shè)方面，長沙有色院擁有豐富的設(shè)計經(jīng)驗。2010年，該院在西藏設(shè)計了一座總壩高200米、總庫容達5.1億立方米的尾礦庫，屬國內(nèi)外罕見一等大庫，該尾礦庫的順利建成和投產(chǎn)標志著我國尾礦行業(yè)在高寒高海拔高地震烈度區(qū)建設(shè)超大型尾礦庫取得了重大突破。該項目采用壩基超深垂直連續(xù)防滲墻、全庫區(qū)HDPE膜防滲、雙排洪系統(tǒng)、庫外超長清污分流隧洞等技術(shù)措施，獲得部級優(yōu)秀工程咨詢成果獎一等獎。

長沙有色院利用高壩細粒徑尾礦堆存技術(shù)設(shè)計指導了國內(nèi)外多座高地震區(qū)高壩尾礦庫的建設(shè)和安全運行，成功掌握了尾礦庫堆積高壩技術(shù)的安全密鑰。

（金永超）