尾矿库是矿山行业重要的生产设施，同时也是防止尾矿无序排放造成生态破坏和环境污染的环保设施。作为一个矿业生产大国，我国现有尾矿库约15000座，占世界尾矿库总数的一半以上。但是，随着时间的推移，上世纪六、七十年代以来建造的尾矿库多进入服务年限的中后期，即将到达最终堆积标高，面临新老尾矿库的衔接问题；而新建尾矿库投资巨大，建设周期长，将极大地影响生产的连续性，因而，对老尾矿库进行增高扩容改造，满足过渡期生产的急需，成为当下一项迫切的任务；另一方面，由于我国尾矿库技术起步较晚，相关理论研究长期滞后于现实需要，导致工程实践得不得科学指导，以致事故频发，危害极大。因此，深化对尾矿库工程相关理论特别是增高扩容理论的研究，不仅具有学术价值，而且可以产生巨大的经济与社会效益。本文从尾矿库工程综述和理论综述入手，系统总结了现有工程经验和理论成果，分析了我国尾矿库的基本特征；围绕尾矿库系统的核心构成部分-尾矿堆积坝与排洪系统，从地下渗流场、静力稳定性及地震动力稳定性三个方面进行了尾矿库系统的稳定性理论研究，并针对当前溃坝事故多发的现状，分析了溃坝致灾机理，给出了溃坝模型；以二道沟金矿2#尾矿库工程为背景，勘探实验与数值模拟相结合，研究了其增高扩容工程的可行性及增高扩容条件下尾矿库系统稳定性相关理论；结合新形势下的现场实际情况和行业发展动态，研究了在线监测技术的工程应用价值，以及与之对接的信息挖掘和滚动预报模型，为加强尾矿库安全管理提供了有利工具。本文立足实践，服务实践，力争形成可以服务于工程实际的理论成果，以科学指导设计和施工，消除安全隐患，确保工程质量，从而实现人矿和谐，推进矿山行业平稳、健康、可持续发展。