在深达数百米的矿山井下，如何安全高效地完成采空区充填，一直是矿业领域的“老大难”问题。传统方法要么成本高昂，要么存在塌陷风险，甚至可能污染地下水。如今，一项名为“高浓度混凝土泵送技术”的创新方案正在改变这一局面，它像一根“血管”般将特制混凝土精准输送到矿山深处，为矿山安全与环保带来双重保障。
过去，矿山充填主要依赖低浓度浆体或自然崩落法。低浓度浆体含水量高，凝固后强度不足，容易导致地表塌陷；自然崩落法则可能引发地质灾害，且废石堆积会占用大量土地。更棘手的是，传统方法需要频繁运输材料，既增加成本，又面临扬尘、渗滤液污染等环保难题。“就像用稀粥填满一个大坑，表面看似平了，但底下全是空洞。”一位矿山工程师形象地比喻道。这种“治标不治本”的方式，让矿山企业长期在安全与效益之间左右为难。
据湖南宇山重工所知，目前这个难题被破解了。，在内蒙古宝山铁矿的作业现场，直径150mm的耐磨管道正以脉冲式节奏，将灰绿色的浓稠混凝土持续注入地下300米的采空区。这种浓度达76%的特殊混合物，其配方经历了三年实验室攻关：首先通过立式冲击破碎机将5-15mm骨料棱角磨圆，使颗粒间摩擦系数降低28%；再添加含纳米二氧化硅的第三代减水剂，在保证流动性的同时将水灰比控制在0.26；最后采用双缸液压活塞泵，配合0.5Hz的脉冲频率输送，成功突破78%浓度临界点。
该技术的核心优势体现在四个维度：在安全方面，充填体3天抗压强度可达5MPa，相当于在A4纸大小的面积上停放3台越野车；环保效益上，每万吨充填量减少水泥用量120吨，相当于少砍伐34棵成年乔木；经
济效益显著，山东黄金三山岛金矿应用后，年节约排水处理费用超800万元；智能化程度提升，中控室的"矿山充填大脑"系统能实时监测32个压力传感点，自动调节泵送参数。
值得关注的是配套技术的协同创新：中国建材研究院开发的CT-30型稠度仪，可在线检测混凝土工作性；三一重工定制的高压清洗机器人，能在15分钟内完成200米管道的堵塞处理。目前该技术已列入《国家绿色矿山技术推广目录》，在铜陵有色、紫金矿业等23个矿山完成工业化验证，平均充填效率从80m³/h提升至140m³/h。
行业专家预测，随着85%浓度配方的突破，未来这项技术将拓展至海底采矿和极地开采领域。挪威Nussir铜矿已计划引进中国设备，用于北极圈内的海底充填作业。在国内政策驱动下，预计到2028年市场规模将突破50亿元，带动整个产业链的升级转型。
随着5G、物联网技术的融入，高浓度混凝土泵送系统正迈向智能化。通过在泵送管道中嵌入传感器，可实时监测混凝土状态，甚至预测堵管风险；结合数字孪生技术，还能在虚拟空间中模拟充填过程，进一步优化施工方案。
