充填采矿法作为一种与当今采矿技术水平、装备发展层次、经济能力和环保承受能力相适应的采矿法,得到越来越广泛的应用,甚至包括煤矿。为安全合理地开发华泰矿业“三下”资源,设计采用似膏体充填法进行开采,以控制地压,保证地下开采及地表建构筑物安全。由于矿区所产煤矸石大部分用于制砖,无法满足井下大量充填需求。经过详细评价研究,创新性的以莱芜本地的一种废料为主要充填骨料,同时需要考虑制砖剩余煤矸石及“储量”较多的钢渣作为充填骨料的可能性。经过室内试验,确定了以上三种充填组合的最优配比。根据水泥、粉煤灰等的胶凝作用,揭示了新型骨料、煤矸石和钢渣胶结充填的作用机理。提出了新型骨料以及煤矸石、钢渣胶结充填的工艺流程,进行了充填制备站总图设计和充填料贮存与输送工艺方案设计。完成了井下管道输送系统的方案设计。经过工业试验证明,建成的似膏体充填制备与输送系统运行平稳、可靠。生产能力满足120m3·h-1的要求,推荐配比新型骨料、煤矸石和钢渣似膏体最大允许充填倍线分别为5.06、4.01和4.63,直接材料成本为34～57元·t-1。应用该技术可以充分回收“三下”煤炭资源,提高矿山经济效益和可持续发展水平。此种废料作为似膏体充填骨料在华泰矿业首次得到成功应用,为今后公司的“三下”资源开采提供了坚实的保障,并且为大量堆放的废料提供了廉价、合理的处理途径,其易存储,易运输及价格低廉的特点,使其具有良好的经济效益、环境效益和社会效益,符合国家产业政策导向。