选矿厂生产的尾矿,主要用来做井下充填用。这样既解决了井下充填的材料问题,又减少了环境污染,同时还提高了尾矿库的服务年限。选别的终尾矿由泵打入充填浓缩机进行浓缩,山东充填,溢流水返回水池作回水利用。经浓缩后的尾矿由泵送至尾砂充填系统进行分级,分级后的粗砂作为矿场充填材料;只有少量的分级溢流(细颗粒)打入尾矿库。而干选的尾矿用来筑尾矿坝。
矸石充填料需要将煤矸石破碎至5mm以下粒径,并需保证均衡的含水率,所以充填系统要有破碎模块和相应的破碎前与破碎后室内堆场。纯粉煤灰充填因粉煤灰悬浮性好搅拌比较容易,高浓度的矸石充填可以采用类似混凝土搅拌的卧式搅拌槽,浓度较低的混合充填一般采用立式搅拌桶。充填系统的组成单元和功能不同。
我国矿山充填技术的发展大致经历了四个阶段:50年代为废石干式充填的全盛时期;60年代发展应用分级尾砂水力充填、碎石水力充填和混凝土胶结充填阶段。一方面通过对充填材料和充填体物理力学性质的认识,研究开发来源广泛、成本低廉、便于制浆和输送、充填体强度高的新型充填材料;另一方面,通过对充填体力学作用机理的探讨,什么是矿山充填,结合作业要求,全尾砂膏体充填工艺流程设计,研究新的充填工艺和方式。在此基础上,结合现代矿山充填技术发展的趋势,大流量高浓度连续充填工艺的应用,逐渐形成了似膏体充填新思想,研究了一种新的充填技术—似膏体充填新技术。
围绕生态文明建设和能源行业可持续发展,大力推进科技创新。一是承担国家充填采煤技术、充填材料及装备领域的重大科学与研究课题,以“创新、产业化”方针为指导,提高自主创新能力、集成创新能力和消化吸收后再创新能力,建设的工程化实验条件,建立科技成果产业化的工程化验证环境;二是培养工程技术人才,建设一支具有国际水平的充填采煤工程技术领域的创新团队;三是研究制定充填采煤的技术标准、规范。主要研究五个方向:充填采煤岩层移动控制理论研究;综合机械化充填采煤关键技术研究;效率、绿色环保充填材料研究;煤矿充填采煤技术工艺研究;充填采煤装备设计研究。
各种充填法中,矿山充填系统的主要构成要素,如矿块划分为矿房和矿柱,回采时要一并考虑矿房采完后矿柱的回采。在充满干式或水砂充填料的矿房中回柱时,松散的充填料可能涌入回采空间,故多用崩落法。如矿房回采时已构筑隔墙,矿柱可用上向或下向分层充填法回采。前者用于回采支承压力不大的矿柱,后者在围岩不允许崩落或用上向分层充填法不安全时采用;但均须待矿房内的充填料压实后(一般需六个月以上)进行。