煤矿充填站主要是由煤矿回填专用搅拌站、充填泵、破碎机房、收尘系统和钢结构厂房等几部分构成。填充料主要由矸石、粉煤灰、胶结料、水四部分组成。
在搅拌系统工作之前，原料中的水直接取自地下水，粉煤灰和胶结料是事先通过粉料仓下的吹灰管输送到各自的粉料仓中，矸石则需要先通过破碎系统的对原料矸石进行加工，加工成的成品矸石通过输送机存放在配料仓中。
现对充填站的工作原理简述如下：
首先矸石的加工，该过程是将在开采过程中产生煤矸石通过输送机运至振动筛进行筛选，筛选出的大块矸石进入破碎机破碎，破碎后再次经过振动筛筛选，不合格的矸石仍然反馈进破碎机，直至合格为止，合格的矸石与之前筛选出的成品矸石一起由输送机运至搅拌系统的配料站中。
配料站储料仓下有计量斗，通过称量可以给出按控制系统标定的矸石，再由输送机把矸石输送至搅拌机上部的矸石待料斗；同时，胶结料和粉煤灰由相应的螺旋输送机输送至粉料称量斗；水由供液系统输送至水称量斗内。
在物料全部称量好后，按一定的顺序打开矸石待料斗气动门和其他三中原料的计量斗阀门，使各物料进人搅拌机，启动搅拌机搅拌均匀。搅拌后得到的充填料经搅拌机出料门通过卸料斗和旋转分料装置进入充填泵，完成一个搅拌周期。*后控制充填泵，在搅拌好的充填料卸至充填泵后，将充填料及时地泵送至综采工作面采空区。
地面充填站有效地解决了地面塌陷一困扰煤炭行业多年的难题，实现了“三下”采煤，有效地保护地下水资源和土地资源，可以节省巨额的村庄搬迁费和土地塌陷补偿金，可以大大提高煤炭采出率，创造巨额利润。
通过对采空区的回填，消耗了以往开采后的矸石山和粉煤灰，大大减少了对环境的破坏。
地面充填站的出现使得煤矿井下的大规模混凝土工程的高效化进行成为可能，在沿空留巷、壁后充填、煤柱回收等方面都有较大的使用价值。
综上所述，随着国家对煤炭资源需求的进一步加剧和对环境保护的高度关注，作为能实现“三下”采煤、煤柱回收、无煤柱开采的主要设备，地面充填站的应用是今后煤矿行业发展的必然趋势。