尾矿充填站使用的主要设备为高浓度搅拌槽和螺旋输送机。其工作原理为螺旋输送机把尾矿矿浆输送到高浓度搅拌槽,采空区泵送充填全套设备,利用转动着的叶轮获得能量,受上、下螺旋方向相反的叶轮作用,形成两股相对流动的矿流,互相冲击、搅拌而使浆料混合均匀。
充填设计的关键是选择合适的料浆浓度,做到满贯连续输送。浓度高一些,可以减少离析,提高充填体固化强度的均匀性,同样强度要求下可以节省胶凝材料,降低成本。但浓度过高,流阻过大,流速偏小,不能实现自流输送,必须采用泵送加压。浓度低一些有利于长距离输送,但放料后易离析,河北充填,泌水量大,加重排水负担,降低充填体的固化效果。如果制浆能力跟不上,过低的浓度会因流阻偏小流速过大吸进空气,全尾砂膏体泵送充填,使得料浆呈活塞状冲击运行。由于其间空气段的伸缩作用,这种充填会导致比较严重的后果:一是引起管道的震动和冲击磨损破坏;二是间断性停歇运行会导致料浆离析堵管。
干式充填是矿井充填站早采用的一种充填工艺。
中国早在20世纪50年代就采用了以处理废弃物为目的的废石干式充填工艺,废石干式充填法曾在50年代初期成为中国主要的采矿方法之一,如1955年有色金属地下开采矿山中该方法应用比例高达54.8%。干式充填是将掘进废石等干充填料利用运输设备运至待充填地点进行充填的工艺,煤矿充填全套设备,因其效率低、生产能力小和劳动强度大,已不能满足“三强”(强采、强出、强充)采矿生产的需要。因而,自1956年开始,国内干式充填法所占的比重逐年下降,到1963年在有色矿山的产量仅占0.7%,处于被淘汰的地位。