来源 :中铝国际2024-10-14
随着矿山行业爆发式的增长，采选技术有了新的突破，矿山规模越来越大，尾矿粒径越磨越细。同时国家对尾矿库的管理要求不断提高，新建尾矿库难度和成本大幅增加。虽然井下充填和尾矿综合利用的推广取得了一定成效，但仍无法全部消耗选厂产生的尾矿。一套成熟、先进、系统的尾矿库堆积高坝技术，对大型矿山企业的正常安全生产具有重大意义。
长沙院建院七十余年来，在上游法堆坝设计理念、方法和理论研究上取得了丰硕成果，积累了丰富的实践经验且技术应用成效显著。长沙有色院水工专业团队多年对项目成果进行整理、分析和提炼，从理论、设计、施工和管理创新等方面形成了一套成熟、先进、系统的尾矿堆积高坝安全运行技术，主要包括高应力细颗粒堆坝机理、高坝三维立体排渗技术、双进口高性能排洪系统、高坝渗流场创新理论、堆积高坝尾砂固结创新理论、高寒高海拔高地震烈度区堆坝技术、高坝智能化安全管理技术、新材料新工艺应用等。
长沙院水工专业尾矿堆积高坝安全技术在国内外尾矿库行业处于领先地位，多年来成功设计了十余座200米级的尾矿库高坝，获得了近三十项省部级优秀咨询成果奖和设计成果奖，申请了十余项实用新型专利，多项技术写进了规范标准并列为先进技术推广目录，为大型矿山建设尾矿堆积高坝提供了坚强的技术支撑。
近年来，长沙院通过与清华大学、中南大学、河海大学及南京水科院等高校院所合作研究，在河南、西藏、湖南、山东等地成功解决了高坝细粒径尾矿的堆存难题，为300米级高坝安全运行提供技术支持，实现了高寒高海拔高烈度地震区超大型尾矿库的安全环保运行。
河南某尾矿库为长沙院设计的首个300米级上游法尾矿库，是国内首屈一指的超高级尾矿坝。该库总坝高达302米，防洪标准按一等库上限5000年一遇设防，尾矿库设有两套独立的双进口高性能排洪系统，采用三维立体排渗技术实现浸润线埋深超40米，所收集的大量实测数据为高坝渗流场创新理论和堆积高坝尾砂固结创新理论研究提供依据。该项目获部级优秀咨询成果二等奖、部级优秀设计成果三等奖。
长沙院设计的另一座总坝高292米的尾矿库，总库容近1亿立方米，属二等库，是国内极少数280米以上尾矿高坝之一，1983年投入使用至今已安全运行四十余年。该库采用双井进流排水系统，尾矿堆积坝应用水平—垂直联合排渗等技术实现浸润线降深30～40米，为研究高应力状态下尾砂固结程度、指标变化等提供了大量基础数据。该项目获部级优秀工程设计成果一等奖。
2021年，长沙院设计了一座200米级高坝尾矿库，总库容6400万立方米，规划坝高达290米，库容约1.6亿立方米，属一等库。库区共设置三套排洪系统，为国内新建库首次采用高性能多进口排洪系统，全库区防渗采用无人机三维实景建模技术和三维立体排渗技术等。该项目获部级优秀工程设计成果一等奖、优秀勘察设计三等奖。
在高寒高海拔高地震烈度区尾矿库建设方面，长沙院拥有丰富的设计经验。2010年，长沙院在西藏设计了一座总坝高200米、总库容达5.1亿立方米的尾矿库，属国内外罕见一等大库，该库的顺利建成和投产标志着我国尾矿行业在高寒高海拔高地震烈度区建设超大型尾矿库取得了重大突破。该项目采用坝基超深垂直连续防渗墙、全库区HDPE膜防渗、双排洪系统、库外超长清污分流隧洞等技术措施，获部级优秀工程咨询成果一等奖。
长沙院利用高坝细粒径尾矿堆存技术设计指导了国内外多座高地震区高坝尾矿库的建设和安全运行，成功掌握了尾矿库堆积高坝技术的安全密钥。