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充填系統是將充填料從制備、倉儲、制漿到輸送至充填區的各個環節或單元的總成。充填方法與充填料輸送方法不同，充填系統的組成單元和功能不同。就應用普遍的水力輸送而言，一般包括充填料制備、充填料倉儲、料漿制備與計量控制、管路輸送等4個模塊。金屬礦山和煤礦充填在充填系統設計上差別很大，主要原因是充填料的不同。 金屬礦山主要充填尾礦砂。充填站設置料倉或堆場，采用振動放料形式，通過皮帶傳送至攪拌桶制漿。分級尾砂攪拌相對簡單，全尾砂充填為避免細粒部分絮凝結團，需要采用強力活化攪拌技術。 煤礦充填目前使用的充填料主要是破碎煤矸石和粉煤灰。矸石充填料需要將煤矸石破碎至5mm以下粒徑，并需保證均衡的含水率，所以充填系統要有破碎模塊和相應的破碎前與破碎后室內堆場。純粉煤灰充填因粉煤灰懸浮性好攪拌比較容易，高濃度的矸石充填可以采用類似混凝土攪拌的臥式攪拌槽，濃度較低的混合充填一般采用立式攪拌桶。 充填系統設計應遵循以下原則：（1）充填料要就近選擇，充分利用工業廢渣，保護環境，降低成本。（2）優先選擇自流輸送方式，降低基建投入與管理成本。（3）制漿能力與管道流量保持一致，設置必要的人工或自動控制措 施，盡可能做到滿管輸送。（4）倉儲規模要保證正常生產，不能出現經常性斷料。（5）必要的防潮防雨雪措施，避免膠固材料吸潮結塊，保持充填料穩定的含水率。（6）工藝流程與控制簡單實用。（7）粉塵與噪聲符合環保要求。
充填主要是用水泥作膠凝材料。由于礦山充填不像混凝土生產中那樣易于控制集料質量和水灰比，面對尾礦、粉煤灰等廢料充填和輸送方便、流動性好、泌水量小、接頂效果好、早期強度高等特殊要求下，水泥在膠結充填中遇到了一系列問題。膏體充填技術就是為克服低濃度水泥膠結充填的弊端發展起來的。膠固材料的出現推動了充填技術的極大進步。膠凝材料的水化過程完全不同于硅酸鹽水泥，它不存在水泥熟料礦物的水解和水化反應，不生成氫氧化鈣和鈣礬石等晶體水化物。其水化過程及形成膠凝性的硬化體是通過激發劑的作用，使原材料中鈣酸鹽玻璃體中高聚合度的A1-o-Si、Si-o-Si、A1-o-A1等共價鍵斷裂，產生聚合度較小的離子團或者是單離子團。
充填是的充填開采法。因其是從源頭治理礦山開采污染等問題的有效途徑，而廣被歐美等發達國家采用。它將開采后的廢棄物制成膏體，“完璧歸趙”給采空區，置換出礦產資源。膏體凝結后強度高、無風化、無有毒物質釋放，不污染地下水、不破壞耕地。此法可安全采出煤礦所有類型壓煤。應用于金屬礦，還能將尾礦庫潰壩引發的土壤、水源等重金屬高污染風險降低到幾乎為零。
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