为解决地面沉降以及矸石环境污染问题,通过对投料井、储料仓、缓冲装置及满仓报警系统等进行研究,建立了矿井充填开采地面矸石垂直投料系统,并将其应用到实际充填开采工程中。现场应用表明:当投料管内径为486 mm,储料仓的直径为5 m,高度为15 m时,能够满足充填开采工作面1个循环的矸石用量;伞形缓冲器可以有效地减小充填矸石对储料仓的冲击,该系统建成后,每天实际充填矸石量达2 000 t。充填开采既解决了矸石地面堆放带来的环境污染问题,矸石回填又有效控制了地面沉降,实现了矿山和生态的和谐发展。