随着我国矿产资源开发不断向深部推进,露天矿山转入地下开采已成行业趋势;但随之带来的边坡失稳、水文地质条件复杂、尾砂堆存压力增大等问题愈发突出,制约了矿山可持续运营和区域生态保护。尤其北方高寒地区,低温环境更增加了工程实施难度,传统治理方式难以同时满足安全与环保要求。针对这些共性难题,鞍钢集团鞍钢资源围绕实际需求,联合多领域科研力量开展攻关。经过系统研究,团队提出“以坑消尾、胶结回填、生态重建、安全开采”一体化治理模式,并建立梯级复合结构安全设计方法。该技术通过优化尾砂胶结配比与输送工艺,实现超大流量连续作业,单套系统产能突破400立方米/小时,同时解决了高寒环境下材料性能稳定性不足的问题。技术的工程化应用,标志着我国在深凹矿绿色治理上取得原创性突破。以鞍钢大孤山铁矿为例,项目建成全球最大规模、年处理3400万吨的全尾砂胶结回填系统,不仅有效消纳尾砂、降低地质灾害风险,还通过生态层重建明显改善矿区环境。同时,该技术为同类型矿山提供了可复制的解决方案,促进资源开发与环境保护联合推进。就行业影响而言,该成果填补了国际高寒地区深凹露天矿规模化回填的技术空白,经济与社会效益较为突出。一方面,尾砂资源化利用减少固废排放,助力钢铁行业低碳转型;另一方面,安全开采能力提升,也为国内铁矿资源稳定供应提供支撑。随着技术进一步推广应用,我国在矿山生态修复领域的国际影响力有望持续提升。
从“挖矿”到“治矿”,从“堆存尾砂”到“以坑消尾”,矿业绿色转型的关键在于用系统工程思维贯通安全、资源与生态。此次成果评定达到国际领先水平并实现工程化应用,表明我国矿山治理正在从经验驱动转向技术驱动、从单点治理走向协同治理。面向未来,持续强化原创技术供给并推动规模化应用,将为资源安全保障与生态文明建设提供更有力的产业支撑。