尾矿库是指筑坝拦截谷口或围地构成的，用以堆存金属或非金属矿山进行矿石选别后排出尾矿或其他工业废渣的场所。
尾矿库构成
尾矿库一般由尾矿堆存系统、尾矿库排洪系统、尾矿库回水系统等几部分组成。
1、尾矿堆存系统
该系统一般包括坝上放矿管道、尾矿初期坝、尾矿后期坝、浸润线观测、位移观测以及排渗设施等。
2、尾矿库排洪系统
该系统一般包括截洪沟、溢洪道、排水井、排水管、排水隧洞等构筑物。
3、尾矿回水系统
该系统大多利用库内排洪井、管将澄清水引入下游回水泵站，再扬至高位水池。也有在库内水面边缘设置活动泵站直接抽取澄清水，扬至高位水池。
尾矿库库址
尾矿库是堆存尾矿堆的场所，多由堤坝和山谷围截而成。根据库址的地形不同，尾矿库可分为三种类型：山谷型尾矿库、山坡型尾矿库、平地型尾矿库。
尾矿库址选择的基本原则：
①不占或少占耕地，不拆迁或少拆迁居民住宅。
②选择有利地形、天然洼地、修筑较短的堤坝（指坝的轴线短）即可形成足够的库容（一般应满足储存设计年限内的尾矿量）。当一个库容不能满足要求时，应分选几个，每个库容年限不应低于5年。
③尾矿库址应尽可能选择近于和低于选矿厂，尽量做到尾矿自流输送，尾矿堆置应位于厂区、居民区的主导风向的下风向。
④汇雨面积应当小，如若较大，在坝址附近或库岸应具有适宜开挖溢洪道的有利地形。
⑤坝址和库区应具有较好的工程地质条件，坝基处理简单，两岸山坡稳定，避开溶洞、泉眼、淤泥、活断层、滑坡等不良地质构造。
⑥库区附近需有足够的筑坝材料。
⑦库址、尾矿输送和储存方式、设施的确定应进行方案比较。
尾矿库分类
1.山谷型尾矿库：是指在山谷谷口处筑坝形成的尾矿库。它的特点是初期坝相对较短，坝体工程量较小，后期尾矿堆坝相对较易管理维护，当堆坝较高时，可获得较大的库容；但当汇水面积较大时，排洪设施工程量相对较大。我国现有的大、中型尾矿库大多属于这种类型。
2.傍山型尾矿库：是指在山坡脚下依山筑坝所围成的尾矿库。它的特点是初期坝相对较长，初期坝和后期尾矿堆坝工程量较大。由于该类尾矿库尾矿水的澄清条件和防洪控制条件较差，因此管理、维护相对就比较复杂。国内位于低山丘陵地区的小矿山常选用这种类型的尾矿库。
3.平底型尾矿库：是指在平缓地形周边筑坝围成的尾矿库。其特点是初期坝和后期尾矿堆坝工程量大，维护管理比较麻烦；国内平原或沙漠戈壁地区常采用这类尾矿库。例如山东省的一些金矿的尾矿库。
4.截河型尾矿库：是指截取一段河床，在其上、下游两端分别筑坝形成的尾矿库。它的特点是不占农田；库区汇水面积不太大，但上游的汇水面积通常很大，库内和库上游都要设置排水系统，配置较复杂，规模庞大。这种类型的尾矿库维护管理比较复杂，国内采用的不多。
尾矿库坝型
尾矿坝是指储存尾矿和水的尾矿库外围坝体构筑物。尾矿坝坝型可分为两大类：一类是初期坝，用当地土、石材料筑成，后期坝用尾矿筑成。初期坝可做成透水坝（有利于尾矿排水固结，近年来采用较多），也可做成不透水坝（国内早期采用较多）。后期坝一般采用上游法筑坝，如弓长岭矿前峪尾矿坝、杨家杖子尾矿坝、大吉山矿尾矿坝、齐大山矿周家沟尾矿坝、南芬小庙沟尾矿坝、攀枝花马家田尾矿坝、日本明延矿间步谷尾矿坝、日本生野矿大仙谷尾矿坝。在地震较多的国家（如日本、智利等）常采用下游法筑坝，如加拿大勃伦达尾矿坝、法国拉冈蒂勒尾矿坝、日本足尾矿箦子桥尾矿坝、日本尾去泽矿松子泽尾矿坝、日本洪午矿洪午泽尾矿坝、日本明延矿乌奥尾矿坝、日本桢峰矿管原尾矿坝，或者中间加高法筑坝，如加拿大吉布兰塔尾矿坝等。
另一类是整个坝体全用当地土、石材料筑成，如凡口矿尾矿坝、八一凤凰矿尾矿坝。为了延缓投资，此类坝型也可分期修筑。
后一类坝型仅用于尾矿颗粒很细不能用于筑坝的情况，或采场有大量的废石可用尾矿库作废石堆场的情况；前一类坝型采用较广。
尾矿库筑坝
目前初期坝主要有黏土堆积坝和砂石坝两种。后期坝则采用上游法、下游法、中线法等筑坝技术。近年来又研究成功尾矿膏体浓缩堆放法和尾矿干堆法，还将定向爆破和水力旋流器分级技术应用于尾矿坝的建筑。
尾矿水力冲积坝筑坝方法主要有五种：
（1）冲积法（2）池填法（3）渠槽法（4）采用水力旋流器分级的上游法筑坝（5）尾矿分级下游法筑坝
尾矿库等级划分
尾矿库的等级划分标准主要依据全库容和坝高两个参数，将尾矿库分为五个等别，具体标准如下：
一等库：全库容≥10000万立方米，坝高≥100米。
二等库：1000万立方米≤全库容<10000万立方米，坝高60米≤H<100米。
三等库：1000万立方米≤全库容<10000万立方米，坝高30米≤H<60米。
四等库：100万立方米≤全库容<1000万立方米，坝高30米≤H<60米。
五等库：全库容<100万立方米，坝高<30米。
此外，尾矿库的安全度分为四级，即危库、险库、病库和正常库。危库指安全没有保障，随时可能发生垮坝事故的尾矿库；险库指安全设施存在严重隐患，若不及时处理将会导致垮坝事故的尾矿库；病库指安全设施不完全符合设计规定，但基本符合安全生产条件的尾矿库；正常库指同时满足排洪能力、安全超高及最小干滩长度、排水系统构筑物、尾矿坝稳定安全系数、坝体渗流控制等符合设计要求，工况正常，安全生产管理机构和规章制度健全的尾矿库。
尾矿库事故分析
矿山尾矿堆存经常诱发次生地质灾害，如排土场滑坡、泥石流、尾矿库溃坝等多起重大工程与地质灾害，给社会带来了极大的损失。全国现有6000余个尾矿库，其中大、中型尾矿库约400余座。由于尾矿库内有大量的尾矿砂和尾矿水，再加上管理不善，经常发生人身伤亡事故。尤其是一些小型尾矿库，不根据正规设计施工，基本没有防洪、防渗等安全设施，并且尾矿库的管理人员缺乏相关的安全知识，使尾矿库对人们的生产和生活产生了极大的威胁。据对我国较大规模的2500多座尾矿库统计表明，20世纪80年代以来，共发生泥石流和溃坝200余起。
国外许多学者对尾矿坝的溃坝原因进行了分析，M.Rico等对e-EcoRisk数据库中全球147例尾矿坝灾害发生原因进行了统计分析，得出在尾矿坝溃坝事故中，有71％的事故坝高低于25m，有91％的事故坝高低于45m；其中，欧洲尾矿坝溃坝事故发生在坝高低于45m的坝，大部分坝高为10～30m，所以尾矿坝溃坝事故与坝高有关。M.B.Peter和S.K.Mahmood对1978年日本Izu-Ohshim-Kinkai地震造成Mochikoshi尾矿库溃坝进行动力学分析，认为Mochikoshi尾矿库在地震中破坏溃坝是尾矿的液化造成的。GensA等对西班牙阿斯纳科利亚尔尾矿库溃坝的特点进行了分析，并采用强度折减法和极限平衡法解释了该尾矿库破坏的机理。
尾矿库安全监测
（1）监测方法
雷宇斌介绍了应用各种变形测量方法（传统变形测量法方法和现代变形测量方法）进行尾矿坝运行期间的安全监测（主要是进行坝体水平位移和坝体沉降两项），并且详细叙述了尾矿坝安全监测的数据处理（变形资料的预处理、变形监测网的参考系和基准点的稳定性分析、变形分析与建模等）。罗昌泰等分析了高密度电法在库区隐患调查中的应用，研究结果表明，该方法可以探测到坝体内存在的渗漏、软弱夹层、不密实区域等隐患，并通过钻探、原位测试等手段论证了其准确性。
宋传旺等为预测尾矿坝竖向位移，在分形理论的基础上，利用常维分形和变维分形两种方法，对尾矿坝竖向位移的监测数据进行分析和预测，得出结论：对于不能直接利用常维分形方法分析的数据，可以利用变维分形的方法对数据进行N阶累计和处理后，使得各段分维形数非常接近，利用前面已知的分形维数预测下一段的分形维数，再计算出后面竖向位移，所得预测数据与实际监测数据相对误差较小。
胡文志介绍了三维高密度电法在尾矿库隐患检测中的应用，表明采用该法可得到丰富的地电数据，利用三维电阻率处理软件对地电数据进行反演，实现了尾矿坝三维地质数据的可视化。通过三维电阻率等值面图和三维电阻率动态截面图，可以直观、可靠地了解到尾矿坝浸润线的分布规律和坝体异常地质情况，为尾矿库的风险评估工作提供科学依据。
谢振华介绍了尾矿坝监测数据分析的RBF神经网络方法，利用实际数据对此网络进行了训练和检验。最终将其检验结果与经过优化设计的BP神经网络的检验结果进行了比较，表明RBF神经网络的性能更为优越。
（2）监测技术
结合3S技术集成，利用遥感技术和全球定位系统对尾矿库基础数据进行采集，利用地理信息系统对尾矿库及其周边的环境信息进行采集、存储、处理，建立数据库等，实现对信息的查询检索、综合分析、动态管理、信息输出等功能，可为尾矿库安全监测提供科学依据。
宋文生等通过对抚顺市莱河尾矿库稳定性分析，利用GPS技术、传感器技术、信号传输技术，以及网络技术和软件技术，从宏观、微观相结合的全方位角度，监测影响尾矿库及坝体安全的各种关键技术指标，并结合现代监测技术设计开发软件平台，为尾矿库安全监测提供科学依据。
基于GNSS技术的尾矿库在线安全监测预警系统采用计算机、网络、测控、地理信息等现代高新技术，通过采集尾矿库与安全相关的动态信息，实时监控尾矿库的运行，从而形成一种信息化、自动化的新型现代安全监控系统和全方位的安全管理与控制自动化决策平台。於永东介绍了GNSS技术在尾矿库坝体变形监测中的应用，GNSS卫星定位系统是尾矿库坝体变形监测的一种方法，有着全天候、高精度、高效率、实时动态等显著的特点和优势，能有效获得尾矿库坝体变形的动态演化过程，加强尾矿库的安全监管，把握尾矿库的安全现状，对减少尾矿库事故的发生具有重要意义。张琳基于GNSS技术的实时变形监测系统，通过分布在尾矿库的各种终端感应设备，实时在线全自动监测尾矿坝各种数据的变化，一旦发现不正常现象将立即提出警示，评估尾矿坝结构的可靠性，为尾矿库的管理与维护等提供精确及时的数据依据，从而形成尾矿库安全监控、安全分析评价、安全预警、安全指挥管理系统，对尾矿库的安全状态进行实时的监测、分析与预报。
朱陈明介绍了GPS技术在尾矿库安全监测中的应用，通过静态GPS测量方法完成了尾矿库控制测量工作，按国家统一坐标系解算了尾矿库基础控制点、监测点等坝体要素的三维坐标，并和尾矿库监测点的原始独立三维坐标进行对照、比较，根据不同高程基准坝体高差变化、尾矿库设计高度等坝体数据进行综合分析，绘制高程标注图。研究结果为尾矿库安全运行提供了准确、可靠的监测数据及相关合理建议。侯群介绍了GPRS技术在尾矿库远程监测系统中的应用，阐述了基于GPRS分组数据网络监控系统的设计，实现监控终端的软硬件设计、监控中心的软件设计、监控数据的采集与传输等，有助于对尾矿库进行实时监控、监视和预测尾矿的变化，为尾矿溃坝的应急指挥提供一种准确实时、成本低廉、全天候的监测手段。詹京晶等人研究了小波理论在尾矿坝安全监测系统中对GPS坝体表面变形监测数据的具体应用，总结了尾矿坝GPS坝体表面变形监测的实际数据的常见问题，提出了GPS变形监测数据处理实现程序流程图，确定了小波阈值收缩去噪法各环节的选取方法及具体参数，讨论了异常值对尾矿坝变形数据处理的影响，研究了小波分析的实时方法，实现了基于组态软件的尾矿库在线监测平台，并以实际工程案例说明了此系统的可行性和有效性。贾东振等人针对尾矿坝传统变形监测方法落后和常规GPS监测方法成本过高等缺点，设计了基于GPS一机多天线的全自动变形监测系统。该系统实现了数据的自动采集与位移量自动解算，并成功应用到尾矿坝安全监测中。
（3）监测仪器
龚树峰等进行了爆破震动对尾矿坝体安全影响监测与分析，选择UBOX-5016型和SVM-4C型爆破震动监测仪，对采场临近区域爆破震动参数衰减规律及对尾矿坝的影响进行了实时监测，分析了爆破震动对尾矿坝的不良影响，确定了最大合成震速和折合药量的关系，并建立了不同测试条件下的Q-R曲线，对相似条件下的工程爆破测试具有一定的参考价值。
（4）监测与预警系统
胡军开发了基于Internet-Intranet的尾矿坝自动化安全监测系统，该系统集可视化、自动化、智能化于一体，结合高性能的PC机、Server服务器、数据采集仪MCU、振弦式渗压计、固定测斜仪串、多点变位计、精度为毫米级的GPS系统、高效的光纤网络、光电转换模块共同组成了尾矿坝的自动化安全监测及预警系统，应用到鞍钢集团矿山公司齐大山选矿厂和弓长岭选矿厂尾矿库，均收到了很好的效果，为尾矿坝自动化安全监测和预警系统的研究和开发积累了宝贵经验。张永明对铜矿峪矿十八河尾矿库自动监测技术进行了总结，阐述了自动监测技术的主要技术点与取得的效果，并指出了其存在的问题。王建国分析了尾矿库溃坝的原理和主要的安全监测要素，构建了基于Silverlight的尾矿库安全监测系统，该系统可以全面地在线对尾矿库进行实时监测。设计和开发的系统已经在多个尾矿库得到了应用，应用情况表明，该系统可以准确、高效、便捷地对尾矿库进行监测。黄湘俊等提出了在尾矿库工程中采用CAN总线用于监测预警系统与监测设备通信，建立了一种基于CAN总线的尾矿库在线监测预警系统，详述了该监测系统的组成和监测软件的基本功能。程敏对尾矿库在线监测系统进行了分析，认为这种监测系统采用计算机、数字化无线电通信、网络通信、分布式测控网等技术，将尾矿库的监测提升至数字化、自动化、网络化的水平，提高了尾矿库的监测精度、监测的实时性。王昌等介绍了一种光纤在线监测技术，并将其应用于尾矿库坝浸润线实时远程监测。赵劲彤等结合炉场沟尾矿库运行现状，运用目前国内先进的光线传感器技术，设计了一套尾矿库在线监测系统，用于改善过去人工监测存在的诸多弊端，减少了工作量，提高了尾矿库安全管理效率，同时明确了尾矿库管理过程中的重要监测指标，探讨了系统建设过程中的困难等。李小军以十八河尾矿库在线监测为背景，介绍了在线监测系统的组成、测点布置及应用效果等，对浸润线、过程线和库水位与干滩长度相关性进行了分析，浸润线误差为22mm，相关性为95％，说明了尾矿库在线监测系统的可靠和精确。姜晨光等介绍了基于RTK-GPS技术和测量机器人技术的2种尾矿库安全自动监测系统的结构、工作原理，以实际监测数据为依据，提出了尾矿库预警的基本准则。