北徐楼煤矿位于山东省滕州市城区的西北方向约23km，行政区划隶属滕州市滨湖镇，北距滨湖镇约1.5km。井田内村庄密集，村庄压煤占矿井可采储量的39%， 随着矿井有效经济可采储量的逐渐枯竭，急需对村庄压覆煤炭资源进行合理开采，在村庄不搬迁的前提下释放压煤资源，延长矿井服务年限，实现矿井的可持续发展。

        经过充分调研论证，北徐楼煤矿确定了村下压煤区域采用“走向长壁布置工作面，前采后充，全部充填”的充填开采方案，保证地面房屋遭受的最大移动变形值在I级损坏程度下限以内，满足保护地面建筑物的要求。

        北徐楼煤矿充填开采产能按70万吨/年设计，按照“变废为宝、矸石回填、置换开采”的思路，制定了以消化自产矸石和地面矸石山为目标、以泵送似膏体为手段的规模化矸石充填开采模式，开展了充填装备配套及充填材料改性研究，为推动规模化矸石充填开采奠定了坚实的基础。

        北徐楼煤矿在对国内膏体充填矿井进行了充分调研的基础上，确定了和山东恒驰矿业装备科技有限公司合作，提出了“充填原材料在地面制备，骨料与胶凝材料分别输送到井下，在井下距离充填地点最近的适当位置建立充填搅拌站，然后泵送似膏体到采空区”的总体方案，山东恒驰矿业装备科技有限公司负责充填设备安装及充填工艺指导服务。

        北徐楼煤矿充填系统自2021年3月份开工建设，各单位密切配合，步调一致，上下联动，统筹推进矸石的破、筛、储、运、充各个环节，优化改进工艺和技术，确保各系统无缝衔接，用 120天的工期完成了整个充填系统的安装调试工作，保证了矸石充填系统一次性高效运行成功。

        北徐楼煤矿充填系统由矸石破碎筛分子系统、仓储投料子系统、配比搅拌子系统、管道泵送子系统、工作面充填子系统和智能控制子系统构成。

        1、矸石破碎筛分子系统

        由运矸皮带、颚式破碎机、双转子反击式破碎机、滚筒筛、除尘器等构成，将地面矸石山和洗煤厂的矸石加工制作成充填成品矸石，储存于地面矸石仓内。

        2、仓储投料子系统

        由矸石仓、水泥仓、粉煤灰仓、投料井（直径500mm）、动态称重给料机、轻型翻车机等构成，将成品矸石和粉煤灰的混合物通过投料井输送至井下矸石仓内；水泥胶结料通过罐车转运至井下并装入井下水泥仓内。

        3、配比搅拌子系统

        由矿用连续搅拌机、膏体上料机、动态称重给料机、称重螺旋给料机、变频供水系统等组成，将干混料（矸石+粉煤灰）、水泥、水等物料按比例定量输入到搅拌机内，搅拌成易于泵送的似膏体。

        北徐楼煤矿井下成品矸石转运采用双向运输胶带输送机，顶皮带运煤、底皮带运矸。

搅拌机

膏体上料机

        4、管道泵送子系统

        由矿用充填泵、管路换向阀、伸缩阀、压力监测阀、闸浆阀、充填管路等构成，利用充填泵将搅拌好的似膏体通过管阀输送至工作面。

        北徐楼煤矿采用了“管路免清洗工艺”，省略了传统的膏体充填工艺中清洗管道的流程，简化了充填工艺环节，实现了千米管路常年不洗管。

充填泵站

充填管阀

        5、工作面充填子系统

        由管路固定器、布料阀、万向节、似膏体封堵设施等构成，将似膏体浆液分别输送至采煤工作面不同区段，在采空区内密实接顶。

工作面管阀

似膏体封堵

        6、智能控制子系统

        采用PLC集成控制系统，实现了地面矸石破碎筛分、仓储投料、井下配比搅拌、泵送充填系统的自动化集中控制，智能控制井上、井下充填系统关键设备和阀门。

地面集控室

井下防爆控制台

        “我们统筹谋划煤矿可持续发展与生态环境保护，践行“生态优先、绿色发展”理念，从技术保障、装备工艺、生产组织等多方面齐头并进，奋力探索出一条绿色、智能、高效的充填开采之路，开创矿井高质量发展新局面。”北徐楼煤矿负责人介绍。