一种煤矿采空区聚合物与矸石混合充填系统,包括矸石运输系统、聚合物混合系统和喷洒系统,搅拌系统包括动力系统和搅拌部,喷洒系统包括喷头和喷头调节系统,喷头固定在底卸式刮板运输机卸料口的上方。一种煤矿采空区聚合物与矸石混合充填系统方法,包括步骤:布置充填采煤液压支架,安装聚合物与矸石混合充填系统,开启矸石运输系统、聚合物混合系统和喷洒系统实现矸石与聚合物的混合与即混即填。本发明的一种煤矿采空区聚合物与矸石混合充填系统及方法,充填速度快,不影响回采速度,克服了矸石与聚合物混合充填运输难的难题,充填效果好,在煤炭行业具有广阔的应用前景。