中国恩菲宋会彬:高寒高海拔尾矿库建设及运行工程实践

2026-02-09
来源:IntelMining


IntelMining

2025 年 12 月 2 日至 3 日,“安全科技进矿区” 高寒高海拔专场活动在四川成都举办。活动由国家矿山安全监察局主办,多方协同承办协办,以 “科技赋能 固本强基” 为主题,汇聚政企研多方力量。通过技术展示、专家报告、座谈交流等形式,聚焦高寒高海拔矿区安全生产难题,展示适配极端环境的智能装备与技术方案,推动先进技术落地。活动搭建了科技交流合作平台,强化协同创新机制,助力 “科技兴安” 战略在 8 省区落地,为高原矿山安全高质量发展注入新动能,推动行业向安全高效、绿色智能转型。相关报告已由国家矿山安全监察局网站发布,我们将陆续进行分享,促进行业同仁交流学习。




高寒高海拔尾矿库建设及运行工程实践


*本文主要根据中国恩菲工程技术有限公司正高级工程师宋会彬《高寒高海拔尾矿库建设及运行工程实践》报告撰稿,并适当改编,具体以原文为准


在海拔超 4500 米的雪域高原,在冻融循环频繁、生态环境脆弱的西部无人区,一座座巨型尾矿库拔地而起,成为中国矿业向高海拔区域开拓的重要支撑。中国恩菲工程技术有限公司宋会彬在专题汇报中,系统分享了我国高寒高海拔尾矿库建设及运行的工程实践,从现状特征到典型案例,再到未来发展趋势,全方位拆解了这一领域的技术方案。

随着国内矿业开发向高寒高海拔、西部无人区纵深推进,我国高寒高海拔尾矿库数量正持续攀升,玉龙铜矿玉龙沟、诺玛弄沟尾矿库,紫金矿业巨龙铜矿甲玛沟尾矿库,普朗铜矿玉郎佩尾矿库,新疆有色大红柳滩锂矿尾矿库等一批标志性工程相继建成或在建,成为西部矿业发展的重要配套设施。这些尾矿库呈现出四大鲜明特征,彰显着高海拔工程的规模与难度:排放规模巨大,甲玛沟尾矿库达 15 万 t/d,诺玛弄沟尾矿库年排放 1800 万 t;筑坝方式丰富,湿式 / 干式堆存结合上游法、中线法、一次建坝等多种工艺;坝高趋近政策限值,诺玛弄沟、甲玛沟尾矿库总坝高分别达 196m、195m,均未超 200m 超高坝标准;库容体量庞大,甲玛沟尾矿库总库容 4.767 亿 m³,诺玛弄沟尾矿库达 2.858 亿 m³,而在建的德清朴、金龙等尾矿库库容更是有望突破 10 亿 m³,跻身一等库行列。

在多年的工程实践中,中国恩菲打造了多个标杆工程,将技术创新融入高寒高海拔尾矿库建设的每一个环节,诺玛弄沟、玉龙沟、新疆和田大红柳滩尾矿库三大典型案例,成为不同筑坝方式、不同技术路线的最佳范本。

作为上游式尾矿筑坝的代表,玉龙铜矿诺玛弄沟尾矿库以 4560m 的最终标高、196m 的总坝高成为二等库中的典范,2021 年 12 月投运后已稳定运行四年。面对该尾矿库 6 万 t/d 的超大排放规模、700 余米的短坝轴线带来的坝前干滩固结难题,项目团队突破传统设计,将尾砂堆筑子坝调整为山坡土堆筑,不仅实现了子坝高强度、快筑坝的目标,更让复垦植被成活率大幅提升,而库区防渗剥离的山坡土也有效控制了筑坝成本。针对高原冻融循环对设施的破坏,项目将浆砌石结构的清污分流沟更换为钢筋混凝土结构,彻底解决了设施易损问题。更具创新意义的是,团队首创长距离、大规模库周浮桥尾矿排放技术,布设 2 根 Φ900 超高分子聚乙烯管,实现 4.25km 初期输送、后期延伸至 6km 以上的库尾排放,有效减缓了堆积坝上升速度,让尾矿库库容利用率大幅提升,库尾、库周提前形成的干滩也为闭库定型和洪水导排奠定了基础。在排渗系统上,42 孔气吸式竖向排渗井的布设实现了数控化运行,日均 2600 方的出水量让坝体浸润线得到有效控制,反向预埋水平排渗管的一体化施工设备,更是解决了湿滩施工的人员作业难题,让排渗施工效率与安全性双提升。

image.png

玉龙铜矿诺玛弄沟尾矿库

玉龙沟尾矿库则成为一次建坝和全库人工防渗的标杆,这座 2015 年投运的三等库,是国内第一座高海拔采用全库人工材料防渗的尾矿库,4350m 的最终标高、92m 的总坝高背后,是 1.5mmHDPE 土工膜 + 膨润土毯的防渗体系,而针对高陡岩质边坡的新型锚固方式,更是破解了高海拔防渗施工的行业难题。项目还根据实际运行需求优化加高方案,将二期、三期加高合并实施,20m 的一次性加高让工程效率大幅提升,藏南地区的独特气候让其 48m 高框架式排水井冬季几乎无结冰,无需额外保温即可稳定运行。

玉龙沟尾矿库

新疆和田大红柳滩尾矿库则以尾矿废石联合处置成为行业新方向,这座预计 2025 年 12 月验收的三等库,最终标高 4570m,总坝高 46m,创新采用库内尾矿 65% 高浓度湿式堆存、尾矿坝废石筑坝的模式,一期坝利用基建期废石建设不透水碾压土石坝,二期坝则以重选废石下游式碾压堆筑,实现了矿山废物的一体化处置。其排洪系统采用库外拦洪坝 + 溢洪道 + 排水管、库内溢洪道的组合模式,分两期建设与尾矿坝进度精准匹配,为高寒高海拔地区排洪设施设计提供了新参考。

从这些标杆工程中提炼经验,宋会彬也对高寒高海拔尾矿库的未来发展趋势做出了清晰判断,五大发展方向将成为行业技术创新的核心抓手。尾矿高浓度堆存将成为主流,65% 浓度的新疆和田尾矿库、50%-55% 浓度的玉龙铜矿色公弄沟尾矿库案例证明,高浓度堆存不仅能提高尾矿堆积干密度,更能降低工艺能耗、节约水资源,在非尾矿堆坝库中具备极高的推广价值;尾矿废石联合堆坝将成为安全升级的关键,废石筑坝的高安全性让矿山废物一体化处置成为可能,既减少了贮存场数量,又解决了选址难题,新疆和田 968 万 m³、延东铜矿 1.84 亿 t 的筑坝量,以及厄瓜多尔铜达伊米尾矿库 6.4 亿 m³ 的筑坝规模,都印证了这一技术的可行性;溢洪道排洪将逐步替代传统排水井,针对高寒地区冻融循环、冰压力的影响,溢洪道巡检便捷、维护容易、闭库后可继续使用的优势愈发凸显,成为高海拔排洪设施的优选;库周浮桥放矿设施将进一步普及,其管道敷设短、放矿口灵活、库容利用率高、泄漏不影响周边环境的特点,完美适配大规模排放尾矿库的需求;环保与安全设施协调设计将成为设计核心,上游法初期坝局部可控排渗兼顾防渗、中线法提高粗砂产率实现分区筑坝与提早复垦、尾矿废石联合处置提升水管理能力,将让高寒高海拔尾矿库建设更安全、更绿色、更高效。

从海拔 3320 米的青海夏日哈木到 4570 米的新疆大红柳滩,从上游法到中线法再到一次建坝,中国恩菲以多年的工程实践,在雪域高原上书写了中国尾矿库建设的传奇。高寒高海拔的工程挑战,始终是中国矿山工程技术创新的动力,而随着高浓度堆存、废石联合筑坝、溢洪道排洪等技术的不断推广,中国高寒高海拔尾矿库建设将朝着更安全、更绿色、更高效的方向持续迈进,为西部矿业高质量发展筑牢工程保障。


阅读251
分享
写评论...