煤炭是国家重要的能源与原材料,为了充分回收“三下”压煤和边角残煤,延长矿井使用年限,削减耕地占用和矿区村庄搬迁,保护和改良矿区生态环境,促进资源开发与生态环境的协调发展,利用煤矸石膏体充填技术进行充填开采。膏体充填要求连续性强,通过自动化控制系统控制、监控膏体制备和膏体泵送的设备运行状况,有效地保证膏体充填系统的高效运行。地下采煤产生了大量易成为水及瓦斯积聚空间的采空区,从而引发瓦斯爆炸、有害气体外泄等安全事故;采空区的存在还将导致地面下陷,严重破坏地面建筑物;煤炭开采还会产生大量煤矸石,不但严重污染环境,而且还占用耕地。近年来出现的充填采煤技术可以根除上述现象的发生。膏体充填是目前使用较为普遍的一种充填技术,这种技术使用大量的煤矸石(或建筑垃圾)、粉煤灰等材料,使得固体废物得以资源化利用,从而改善矿区生态环境,促进资源的开发与生态环境的协调发展,具有广阔的前景。但目前的充填系统设计和建设都很粗放,而且膏体充填技术产能偏低,远远不能满足大范围的充填需要。本文详细介绍了膏体充填的工艺流程,对膏体充填管道流量在线计量进行了研究和开发,运用超声波检测方法实现对充填过程中膏体流量的检测,严格充填计量,满足各种物料配比的精度要求,提高膏体充填开采过程的在线监控能力,实现了膏体充填控制系统的闭环控制。膏体充填系统要求对物料配比计量精确,本文首先对膏体充填过程进行建模并对其产生配料误差的原因进行分析,然后采用遗传-神经网络算法对膏体误差进行补偿,使其计量精度满足物料配比的要求,并运用MATLAB进行仿真。采用组态软件WinCC设计膏体充填系统的在线监控界面,实时显示物料称重质量,监控膏体状态与管道压力,提高膏体充填效率。