充填

利用某种物质材料，将物体的表面或内部的空隙填补充分

充填，就是利用某种物质材料，将物体的表面或内部的空隙填补充分。

基本含义

①泛指凡以某种物质填入宝石表面及内部裂隙、粒间孔隙或结构疏松处，以改善颜色、净度、透明度及增加耐久性的处理方法。包括浸蜡充填、注油充填、注塑充填及染色剂充填等等。

②狭义限指将玻璃、树脂等固相物质填入宝石表面及内部裂隙、孔洞以改善宝石外观和增加耐久性的处理。除传统的浸蜡（过蜡）工艺之外，所有充填处理品（包括过蜡绿松石）上市时均须注明。

③铅酸蓄电池的制造行业的专用术语。指的是将铅膏均匀的涂于格子体上的制造过程。它包括铅膏的充填、纯水滚轮、淋酸、一次干燥三个步骤。由于格子体的厚度不同，铅膏的成分也不同，所以，充填过程在电池质量的控制过程中显得比较重要。一，无论是压骨涂，还是过充填，都要严格控制板压。压骨涂是指充填好的极板的厚度和格子体的厚度相同，也就是说铅膏都在格子体的网络中。过充填是指充填好的极板的厚度大于格子体的厚度，从外观上看不到格子体的网络。板压之所以重要，是因为如果板压如果过小，在以后的熟成过程中会造成铅膏的脱落，如果板压过大，会造成组立过程中群压过大，而且在化成时也有可能造成铅膏的脱落。二，为了防止铅膏脱落，充填完成后必须立即进行纯水滚轮和淋酸过程。纯水滚轮是为了强化格子体和铅膏的密着，并且去除了铅膏中的空气。所谓的淋酸，是用根据铅膏成分计算出来的不同比重的硫酸将刚刚充填完铅膏的极板的正反两面淋湿一遍。这个过程是为了将铅膏的表面硫酸盐化，并在随后的一次干燥中固化，为防止以后的搬运和二次干燥中铅膏的脱落打下基础。

分类

方法

用砂、石等材料充填采空区，形成充填体支撑顶板、围岩，防止和减少顶板垮落和变形，减轻工作面的压力，称充填采矿法或充填采煤法（见充填采矿法，壁式采煤法）。与长壁垮落采煤法相比，充填采煤法能：①有效地防止顶板垮落，减少地表下沉；②降低坑木消耗，可不留或少留护巷煤柱，提高回采率；③采空区充填体致密，不易漏风，开采厚煤层时，能防止自燃发火；④用厂矿的废弃尾矿、矸石或炉渣作充填材料时，有利于矿区环境保护；⑤减少采空区瓦斯涌出量。适用于：①三下采煤；②煤层顶板坚硬，不能用垮落法管理顶板；③特厚煤层；④有冲击地压危险和自燃发火倾向严重的煤层。缺点是：①要建立完整的充填系统，增加基建投资；②井下巷道系统复杂，充填工作费工费时，增高成本；③工作面充填工作复杂，效率低。方法有水力充填、机械充填、风力充填和胶结充填等几种。

水力充填

利用水压将充填材料通过管路输送到采空区充填。水力充填的材料要容易脱水、最大粒径小于管径的2/5、小于1mm的含量小于10%、来源充足、价格低廉。常用的有河砂、风化岩石、露天矿剥离物、洗选厂的尾砂和矸石、化工厂或冶炼厂的废渣或热电厂的粉煤灰等。水力充填的水源由设在注砂井附近的地面贮水池以自然压头供给。充填材料先经贮砂和水砂混合系统加水混合成砂浆，再经砂浆输送系统输送到采空区。一般都利用回风巷道铺设管路。充填管管径150～200mm，由钢、铁或硬质塑料等耐磨材料制造。砂浆借助自然压头或砂浆泵的压力输送。砂浆流速应大于临界速度（固体颗粒不沉积于管底的最小流速），通常为2～4m/s。充填废水先在沉淀池经过多次沉淀，排至地面贮水池供循环使用。沉淀池的污泥需定期清理。充填作业在回采工作面推进到最大控顶距时开始进行，随着充填的进行逐步拆管，回收支柱。

风力充填

以压缩空气为动力，将充填材料沿充填管路输送到采空区进行充填，也称压气充填。与机械充填相比，风力充填的充填体致密、充填能力大、系统简单易行。风力充填的主要设备是风力充填机，分固定式、半固定式和移动式三种。国外还有在风力充填机上装配破碎机和压气机的，整套设备装在平板车或平台上。在采用前进式回采时，可将掘进的矸石直接充填到巷道旁。风力充填除充填机外，还要有空气压缩机、充填管和供水管、洒水等设备。风力充填所用的空气压缩机要求风量大、风压适当、体积小、重量轻、充填管耐磨性能好。由于风力充填系统简单，能直接用井下矸石破碎后进行充填，在适宜的条件下可以采用。

机械充填

大多用于非煤矿山。由地表或地下采集的干式充填料，用矿车、带式输送机等运至矿块充填天井溜入采场，然后用电耙或自行车辆分布充填料。这种充填工艺沉缩率大，生产效率低，应用日益减少。

胶结充填

胶结充填技术在煤矿中的应用也逐渐增多，胶结材料主要为水泥和粉煤灰。胶结充填体强度大，稳固性好，能更好地支撑围岩，保证安全回采矿柱，防止岩层垮落和移动；改善不稳固和复杂矿体的开采条件，显著降低矿石损失率和贫化率（可降到5%以下）；但水泥用量大，成本高。常用的胶结物是水泥。骨料可就地取材，如天然砂砾、炉渣、尾砂或碎磨砂、石等均可使用。充填料用机械或水力管道输送。若要求充填体强度大，例如做下向分层胶结充填法的底板时，水泥与尾砂的比例达1:4～1:5。在一般情况下，水泥和尾砂的比例为1:8～12，有的达1:30。提高水泥胶结充填砂浆的输送浓度，可以提高充填体强度。胶结砂浆浓度（重量）多为60～65%。有的矿山采用自重加泵送的措施，可使浓度达72～78%。尾砂胶结系统主要有以下两种：

立式砂仓法：砂浆与水泥或水泥浆一起加入搅拌器。胶结砂浆的流量和浓度由流量计和浓度仪测定，并通过自动控制系统进行调整。中国、加拿大、澳大利亚等矿山多采用这种方式。

充填秤量集料法：按充填体的作用选择配料比例。通过胶带电子秤事先控制尾砂量和水泥量，并用流量计测出供水量，然后在搅拌器中混合。瑞典矿山多用这种方式。

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