尾矿库、排土场作为非煤矿山的两项重大危险源,一旦发生溃坝、滑坡,极易诱发重特大事故。通过实现“预测、预警、预防”的隐患排查与治理,可从根本上遏制重特大事故的发生,对安全科技发展而言,具有重要的学术价值与工程社会意义。在分析尾矿库、排土场的共同特点,以及传统工程档案不足的基础上,提出场诊断理论,指导重大危险源数据体系的建立。基于该数据体系,提出“诊断(Diagnose)、分析(Analysis)、设计(Design)、治理(Treatment)”的DADT循环管控技术与全寿命周期健康档案。以上内容即形成全寿命期数字化安全管控技术,针对寿命周期不同阶段的尾矿库、排土场,逐一研究了该技术的运用过程。通过理论研究、现场实地测控、遥感数据与三维点云数据处理、数值计算等,本文取得一些研究成果,具体如下:1)以几何变形这一共性特征为主要诊断要素,提出“场诊断”理论,即以精确测绘重大危险源三维几何场为基础,形成初始标量场,通过获取多期重大危险源的三维几何场,对比分析,引入时间坐标,逐步构建重大危险源运动、形变的矢量场,实现定量诊断。文中对场诊断理论的来源、涵义、标量场与矢量场的转化模型、指标等进行了详细论述。2)在场诊断理论的指导下,提出重大危险源数据体系的结构组成,即以三维几何场为基础,结合危险源其他相关数据组合建立。3)针对获取的周期性高分卫星遥感影像数据,通过分析尾矿库、排土场的遥感影像特征,建立了相应的解译标志;针对三维激光扫描获取的海量三维点云数据,通过编制适合尾矿库、排土场的三维点云数据处理工具,初步实现了三维点云数据的处理过程。综合两者数据处理的成果文件,建立了不同尺度的三维几何场,为重大危险源数据体系提供数据支撑。4)在重大危险源数据体系基础上,针对隐患排查与治理中长期存在的被动管控局面,类比于人“体检、会诊、开处方、治疗”的健康管理过程,综合采用传统技术与新技术,提出“DADT循环管控技术”。针对“诊断、分析、设计、治理”四个基本步骤,详细论述了各自的主要内容,并逐项论述了各步骤所需的关键支撑技术。5)贯穿重大危险源建设期、运行期、闭库期的全寿命周期,通过DADT循环管控技术的反复运用,提出“健康档案”的定义,并分别对其结构组成与具体内容进行了详细论述。6)为了清楚说明DADT第一步“诊断”所需的技术,分别对全域可视化诊断技术、全寿命动态模拟诊断技术、场诊断技术的作用与运用过程等内容详细进行了论述,在实际隐患诊断过程中,这些技术可单独或组合运用。7)“分析”作为DADT循环管控的核心环节,基于三维实际几何场,提出四种改进的专业分析技术:基于真实剖面线的稳定性计算、动态行洪计算、三维准确初始地形条件下的尾矿库溃坝与排土场滑坡计算。针对四种分析技术,详细论述了对应模型的建立过程。8)针对运行期的尾矿库,在数据体系建立之后,通过DADT循环管控技术,“诊断”得出当前存在的隐患以及预测出未来会出现的安全隐患,耦合运用动态行洪计算、溃坝影响计算等专业分析技术,“分析”确诊安全隐患的具体情况,提出相应预警指标,并进一步提出“设计”方案,指导企业进行科学“治理”。9)针对建设期的排土场,基于两期数据体系,循环开展DADT安全管控,“诊断”得出存在的现状问题,耦合运用滑坡影响计算,得出预警范围;针对企业未按设计堆排而产生的堆排稳定性问题,提出建议措施,指导企业开展治理。10)针对闭库期的尾矿库,在当期数据体系基础上,为了实现安全闭库,开展DADT主动管控,经“诊断”与“分析”得到现状尾矿库排洪能力不足,“设计”提出一种新的三维数字闭库方案,经技术性与经济性对比,新的闭库方案具有明显优势,指导企业安全闭库。综上所述,通过全寿命期尾矿库与排土场数字化安全管控技术的研究与应用,实现了具有“预测、预警、预防”作用的隐患排查与治理,有利于从根本上遏制重特大事故的发生。并且,为安全监管部门与企业提供了一种精细化、常态化的工作模式,便于操作与推广。