针对目前“三下”采煤充填成本较高和充填效率低下等问题，以矿粉这种低成本水硬性胶材为主，辅以少量石膏和水泥熟料，得到了适用于矿山高效固体充填的早凝、低成本的胶凝材料。通过对矸石粒径级配和胶凝材料固化机理进行了分析，设计正交试验确定出胶凝材料最优配比，即：当石膏5%、水泥熟料25%、矿粉70%时，可实现短时间脱模，表明在该掺量下胶凝材料的水化反应程度最好，其中矿粉中的活性成分能够在早期反应生成水硬性钙矾石（AFt）,促进充填体强度的形成。养护后充填体的7d、28d强度可达到3.48MPa、5.11MPa,略低于425#硫铝酸盐双快水泥的7d和28d成型强度，但在成本上具备明显优势。结合工业应用，对实际充填效果、液压支架工作阻力和地表沉陷观测数据进行分析，表明该胶凝材料在提高充填效率、加强顶板管理等方面发挥着积极作用。

河北省自然科学基金资助项目（E2020402064）；河北省高等学校科学技术研究项目（QN2019214）；河北省创新能力提升计划项目（215676140H）；邯郸市科学技术研究与发展计划项目（20312904002）；

1 试验材料特性分析
1.1 充填骨料
1.2 胶凝材料及其化学成分
1.3 充填材料固化机理
2 试验方法
2.1 试验配比
2.2 熟料掺量对比试验
2.3 纵向对比试验
3 工业性应用
3.1 矿井概况
3.2 实施路线
3.3 应用效果分析
3.3.1 充填效果评测
3.3.2 液压支架支护阻力实测结果
3.3.3 地表沉陷观测及分析
4 结 论

闫善飞,史艳楠,王翰秋,王毅颖.固体充填胶凝材料试验研究与应用[J].煤炭工程,2022,54(03):143-147.