日前，國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予中鋼馬礦院巖土所段蔚平、汪斌、曾學(xué)敏、竇曉峰、華躍、吳小剛、周玉新、汪良峰、邱宇等發(fā)明的“一種采礦廢石土與固化尾礦的聯(lián)合混排技術(shù)”發(fā)明專利權(quán)（專利號(hào)：ZL201110393457.x），標(biāo)志著中鋼馬礦院在礦山廢石、尾礦聯(lián)合混排方面取得了一項(xiàng)創(chuàng)新性技術(shù)成果。

　　礦山固體廢物堆場一般包括排土場、尾礦庫。排土場是礦山采礦排土物料集中排放的場所。尾礦庫堆存的是選礦加工過程中產(chǎn)生的細(xì)粒固體廢物——尾礦。排土場、尾礦庫是維持礦山正常生產(chǎn)的必要設(shè)施。

　　采礦廢石、圍巖以及選礦尾礦等礦山固體廢棄物排放量大，礦產(chǎn)資源開發(fā)利用過程中產(chǎn)生的尾礦已成為最大的工業(yè)固體廢棄物，約占總量的80％。大量固體廢物排放占用了大量寶貴的土地資源，造成生態(tài)環(huán)境惡化，并成為礦山的安全隱患，成為礦山發(fā)展的嚴(yán)重制約因素。

　　尾礦庫的基建投資一般約占礦山建設(shè)總投資的10％以上，占選礦廠投資的20％左右，有的幾乎接近甚至超過選礦廠投資。尾礦設(shè)施的運(yùn)行成本也較高，有些礦山尾礦設(shè)施運(yùn)行成本占選礦廠生產(chǎn)成本的30％以上。

　　近年來,由于征購?fù)恋睾桶徇w農(nóng)戶越發(fā)困難,建設(shè)尾礦庫的費(fèi)用更高。特別是一些受當(dāng)?shù)氐匦螚l件、規(guī)劃等的限制，很難找到合適的尾礦庫庫址，使得礦山企業(yè)不得不考慮在排土場中堆存濾干固化后的尾礦。

　　但由于礦山排土場的物源主要是采礦和礦山建設(shè)中棄土、石、渣，是屬于典型的松散介質(zhì)，因而其物理力學(xué)性質(zhì)明顯不同于原狀物質(zhì)，容重減少，粘聚力和內(nèi)摩擦角變小，抗沖擊能力減弱，松散體遇水容易起動(dòng)，造成的侵蝕量大。而尾礦顆粒又非常細(xì)，固化尾礦與采礦廢石土聯(lián)合混排，易在排土場中形成軟弱帶，在汛期易形成泥石流甚至引起排土場的大范圍滑坡。

　　因此采礦廢石土與固化尾礦在排土場中聯(lián)合混排在國內(nèi)，甚至于世界上還很少見。排土場一旦失穩(wěn)會(huì)嚴(yán)重影響露天采場和排土場的正常生產(chǎn)，危及人員和設(shè)備的安全。

　　本發(fā)明根據(jù)排土場基底的地形、地質(zhì)和構(gòu)造特點(diǎn)、地表水流特征、大氣降水量及降水強(qiáng)度等，系統(tǒng)地研究地層、巖性等工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)，試驗(yàn)分析巖體強(qiáng)度，對(duì)排土場基底承載力采用模糊-隨機(jī)法確定；對(duì)采礦廢石土和固化尾礦混排形成的排土場邊坡采用有限元滲流場分析、穩(wěn)定性和可靠性分析，同時(shí)運(yùn)用數(shù)值模擬的方法驗(yàn)算各種排土工藝和排土場參數(shù)條件下的排土場穩(wěn)定性，以確定合理的排土工藝和排土場參數(shù)。

　　本發(fā)明提供的技術(shù)已在我國某大型有色礦山成功地實(shí)現(xiàn)了采礦廢石與固化尾礦在排土場聯(lián)合混排的工程實(shí)踐。該工程實(shí)例由廢石堆置區(qū)、固化尾礦堆置區(qū)、排滲系統(tǒng)、排土場位移監(jiān)測系統(tǒng)四大部分（系統(tǒng)）組成。項(xiàng)目組成員于1999年開始進(jìn)行研發(fā)并分步實(shí)施，至2011年3月完成堆存廢石土與固化尾礦量13630萬t。

　　據(jù)工程驗(yàn)證勘察檢測，混排排土場沉降量及邊坡位移量滿足規(guī)范要求，處于穩(wěn)定狀態(tài)。項(xiàng)目成功實(shí)施后，解決了采礦廢石與固化尾礦在排土場聯(lián)合混排可能產(chǎn)生的安全隱患，確保了礦山的正常生產(chǎn)以及人員和設(shè)備的安全，節(jié)約尾礦庫基建費(fèi)、征地費(fèi)、尾礦堆存長距離輸送費(fèi)及運(yùn)營費(fèi)約4.5億元，直接經(jīng)濟(jì)效益顯著。

　　據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，我國現(xiàn)有較大規(guī)模排土場2000多座，尾礦庫的基建投資和運(yùn)營成本約占礦山總投資的20%左右，某有色礦山采礦廢石土與固化尾礦在排土場聯(lián)合混排的成功，為類似金屬非金屬礦山工程提供了實(shí)例，具有廣泛地推廣應(yīng)用前景。

　　本發(fā)明首次提出的采礦廢石土與固化尾礦在排土場聯(lián)合混排技術(shù)，能為國內(nèi)外同行起借鑒作用，同時(shí)該成果直接轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，將產(chǎn)生巨大社會(huì)效益。