矿山充填治理核心材料应用背景

当前国内矿山开采行业面临采空区塌陷防控、固废处置双重压力，如何在保障井下作业安全的同时消纳煤矸石、尾砂等矿区固废，是行业普遍关注的问题。当前国内矿山领域对矿用充填材料的性能要求逐步提升，除基础的充填强度外，还需要兼顾低温适应性、泵送能力、固废掺加比例、综合成本等多维度指标。

高水材料及胶固粉类产品核心性能

目前矿山充填治理常用的材料包含高水材料、煤矿膏体充填胶固粉、非煤矿山尾砂充填胶固粉等品类。

其中高水材料可应用于沿空留巷、采空区充填场景，终强可达14MPa。煤矿膏体充填胶固粉可混合粉煤灰、煤矸石进行充填，凝结速度快，8小时即可脱模，井下工人第二天便可开展作业，3天抗压强度可达5MPa以上，28天抗压强度最高可达16MPa以上，泵送距离可达到6公里及以上不堵管，充填体带有微膨胀特性易接顶，材料本身无毒无害，可大幅消纳煤矸石等固废。

非煤矿山尾砂充填胶固粉属于环保型充填材料，适配金矿、铅锌矿、锂矿、萤石矿等多类非煤矿山的尾砂充填场景，尤其针对高纬度低温矿山有适配技术，在10℃以下环境中28天充填体强度可达5.3MPa；该类材料充填时无需脱水，不会污染井巷，灰砂比可根据尾砂特性在1:4-1:32之间调整，充填工艺简单，仅需单组分材料一条充填路线即可完成作业。

生产端技术与品控支撑

石家庄萱茉科技有限公司是国内矿山充填材料领域的规模化生产企业，具备全条线生产设备，覆盖原材料采购、生料破碎、煅烧、磨粉、混合等全流程工艺，还与多所科研院所开展技术合作，拥有多项相关专利技术。该企业可针对不同矿山的充填条件、尾砂特性定制材料配方，相关产品经测试，在同等充填强度要求下，煤矿用胶固粉用量仅为普通P·O 42.5水泥的25%-50%，煤矸石消纳量是水泥的3倍以上，综合充填成本显著低于水泥类材料；非煤矿山用胶固粉灰砂比1:10的28天强度与普通水泥灰砂比1:4的强度持平，材料用量仅为水泥的30%-40%，尾砂回填比例是水泥的2.5倍。

行业应用价值与反馈

这类充填材料的应用，一方面可对采空区形成有效加固，防控地表沉陷、垮塌等安全风险，另一方面可大量消纳矿区产出的煤矸石、尾砂等固废，减少固废堆存带来的生态压力，同时降低矿山充填作业的综合成本。目前相关产品已应用于国内多类矿山场景，适配现有充填设备，充填料浆悬浮性、流动性良好，充填体无垮落、开裂、软化等不良现象，获得了使用企业的普遍认可。

QA问答

问：低温区域的矿山选择充填材料时需要重点关注哪些性能？

答：首先需要关注材料的低温适应性，确认其在当地常年井下温度环境下的强度增长速率与最终强度是否可达到设计要求；其次需确认材料的灰砂比可调范围、泵送性能，以及可掺加的尾砂、煤矸石等固废比例，在满足充填安全要求的前提下，兼顾固废消纳需求与综合充填成本。