CN113173724B

CN113173724B - 一种赤泥基胶凝材料激发剂及赤泥基采空区充填材料

Info

Publication number: CN113173724B
Application number: CN202110249149.3A
Authority: CN
Inventors: 李鹏; 袁苾程; 陈思成; 龚炜庭; 陈丽; 刘宇晴; 齐泽心
Original assignee: Wuhan University of Technology WUT
Current assignee: Wuhan University of Technology WUT
Priority date: 2021-03-08
Filing date: 2021-03-08
Publication date: 2022-03-18
Anticipated expiration: 2041-03-08
Also published as: CN113173724A

Abstract

本发明公开了一种赤泥基胶凝材料激发剂及赤泥基采空区充填材料。这种赤泥基胶凝材料激发剂包括以下组分：脱硫石膏、粉煤灰、纯碱、芒硝、泡花碱、磷酸二氢钠和铝矾土。这种赤泥基采空区充填材料包括赤泥基胶凝材料激发剂、赤泥、钢渣、水泥、玄武岩纤维短切纱和绢云母增强聚丙烯母粒。通过采用本发明的复合激发剂可以有效激发赤泥，形成结构和性能稳定的充填材料，该充填材料具有良好的流动性和抗压强度，能够满足矿山采空区充填的需求。与以水泥为主的传统胶凝材料相比，本发明提供的赤泥基采空区充填材料还具有膨胀性，可以抑制水泥硬化过程的体积收缩，能够解决目前充填区存在的脱空问题。

Description

一种赤泥基胶凝材料激发剂及赤泥基采空区充填材料

技术领域

本发明涉及工业废弃物资源化利用技术领域，特别涉及一种赤泥基胶凝材料激发剂及赤泥基采空区充填材料。

背景技术

矿床开采后会留下的采空区，经过选矿后的尾矿会堆积成尾矿库。金属尾矿持续和大量堆积，不仅给土地造成了极大的压力，浪费了资源，而且尾矿中的一些重金属离子会产生严重的环境污染，存在安全隐患。可见，目前的采矿模式急切需要妥善处理。当前用于采空区充填的技术方案为两种：水砂混合充填和胶结膏体充填。

总的来说，现在的充填方法存在如下问题：

充填稳定性差：当前作为主要胶凝材料的水泥正越来越向低细度、高早期强度的趋势发展，虽然研究表明，低细度水泥颗粒表面积增大，水化反应活化点增多，水化反应加快，可以快速生成六面立方C-S-H凝胶晶体和Ca(OH)₃等结晶产物使水泥宏观表现为硬化现象，可以有效提高7天和28天强度，因此施工方为了缩短工期、提高早期强度，水泥厂为了提高经济效益，提高水泥水化热以减少用量，将水泥越磨越细。但同时，快速的水化反应导致产生大量的水化热难以及时排出，主要集中在浇筑后7天，由于大体积混凝土内部和表面散热条件不同，内部难以散热。因此大量的水化热导致混凝土内部温度高、表面温度低，在混凝土中形成温度梯度，产生温度应力，使混凝土内部产生压应力，表明产生拉应力，当拉应力超过混凝土极限抗拉强度时，混凝土开裂，充填体强度受损。

充填区域易脱空：由于水泥水化反应吸收浆料中的水分，固化成型，导致水泥硬化后的充填体体积收缩，地下充填区域脱空。由于地下充填区的特殊性，充填体体积收缩将使得其与采空区地面缺乏有效接触，降低了支撑强度，带来了极大的安全隐患，易造成采空区地面塌陷。

成本高：当前采空区充填以水砂混合充填和胶结膏体充填为主，其中又以水泥为胶凝材料的胶结膏体充填为主要方案。但是，水泥价格持续走高，直接导致充填成本提高，给企业带来了较大的成本。

赤泥是铝土矿生产氧化铝过程中排放的废料，全世界每年排放赤泥约6000万吨，中国仅5大氧化铝厂，年排出的赤泥量就达到600万吨，累计赤泥对存量高达5000万吨，而其利用率仅为15％左右。赤泥中的许多可利用成分得不到合理的利用，从而造成资源的二次浪费，但目前一直没有合理的处理方案。目前赤泥的资源化利用研究主要集中在用作结构材料，污染物处理与催化，分解提炼有用成分等方面。由于铝土矿的生产原料和生产工艺使得赤泥具有潜在的活性，其利用的优势为胶凝作用，在矿山回填中可以发挥其潜在性能。

发明内容

为了解决现有技术中赤泥的资源化利用和当前充填胶凝材料存在的缺陷，本发明旨在资源化利用赤泥的同时，部分替代高耗能的水泥，解决当前充填方法的部分缺点问题。

由于铝土矿的生产原料和生产工艺使得赤泥具有潜在的活性，其利用的优势为胶凝作用，在矿山回填中可以发挥其潜在性能。因此，本发明的目的之一在于提供一种赤泥基胶凝材料激发剂及其制备方法，本发明的目的之二在于提供一种赤泥基采空区充填材料及其制备方法，本发明的目的之三在于提供这种赤泥基胶凝材料激发剂或赤泥基采空区充填材料的应用。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

本发明的第一方面提供了一种赤泥基胶凝材料激发剂，包括以下组分：脱硫石膏、粉煤灰、纯碱、芒硝、泡花碱、磷酸二氢钠和铝矾土。

根据本发明所述赤泥基胶凝材料激发剂的一些实施方式，包括以下质量份的组分：25～35份脱硫石膏，15～25份粉煤灰，3～8份纯碱，8～12份芒硝，8～12份泡花碱，8～12份磷酸二氢钠和10～20份铝矾土。

在本发明所述的赤泥基胶凝材料激发剂中，纯碱为碳酸钠，即为弱碱，适合做碱激发胶凝材料成分，且来源广泛，成本低。芒硝为十水合硫酸钠，其性质稳定，成本低，其作为碱激发胶凝材料成分，在本发明体系中，芒硝的引入还提供了硫酸根离子，利于钙矾石晶体形成，提供充填体强度和体积微膨胀。泡花碱为硅酸钠，硅酸盐也作为碱性激发剂成分，且泡花碱成本低，性质稳定，对充填体性能无影响。磷酸二氢钠主要作为缓冲剂，适当控制体系pH值，维持在pH约为12的碱性环境。铝矾土为体系提供三氧化二铝作为原料，利于形成钙矾石晶体和C-A-S-H凝胶。

根据本发明所述赤泥基胶凝材料激发剂的一些实施方式，所述粉煤灰是研磨至粒径为8μm～12μm的粉体。在机械能作用下，粉煤灰内部结构被破坏，大量如Si-O，Al-O键断裂，化学键断裂处形成许多亚稳态活性Si，Al，比起简单添加粉煤灰作为原料而无粒径要求，可以取得比之更好的后期抗压强度。

本发明的第二方面提供了根据本发明第一方面所述赤泥基胶凝材料激发剂的制备方法，包括如下步骤：

将各组分混合，球磨，得到所述的赤泥基胶凝材料激发剂。

根据本发明所述赤泥基胶凝材料激发剂制备方法的一些实施方式，所述球磨是球磨至粒径为100目～200目。

根据本发明所述赤泥基胶凝材料激发剂制备方法的一些实施方式，所述球磨是在300r/min～400r/min下进行球磨。

根据本发明所述赤泥基胶凝材料激发剂制备方法的一些实施方式，所述球磨后还包括干燥的步骤。在本发明的一些实施例中，所述干燥是在50℃～70℃氮气中干燥；所述干燥的时间为5小时～7小时。通过干燥，可以避免球磨过程中由于粉体大面积与空气接触而造成的吸收空气中水分的问题。

本发明的第三方面提供了一种赤泥基采空区充填材料，包括以下组分：本发明第一方面所述的赤泥基胶凝材料激发剂、赤泥、钢渣、水泥、玄武岩纤维短切纱和绢云母增强聚丙烯母粒。

在本发明提供的赤泥基采空区充填材料中，赤泥是制铝工业从铝土矿中提炼氧化铝后，残留的一种红色粉泥状强碱性固体废料，其主要成分为SiO₂、CaO、Fe₂O₃、Al₂O₃、Na₂O、TiO₂、K₂O等氧化物，此外还含灼减成分和微量有色金属。同时赤泥中主要矿物成分为文石和方解石，还含有一定量菱铁矿，这三者具有一定骨架结构，又有一定的胶结作用；同时赤泥中含有的蛋白石、水玻璃起胶结和填充作用。因此利用赤泥做充填材料可部分替代水泥。

钢渣是在炼钢过程中产生的废渣，主要成分为硅酸二钙、硅酸三钙、钙镁橄榄石、铁酸二钙等，其成分中含有大量的水泥熟料成分，可一定程度上使用来代替部分水泥。同时利用机械研磨，减小钢渣尺寸，提高表面积，可提高钢渣活性。钢渣作为活性矿物掺合料，在胶凝材料体系水化硬化过程中产生微膨胀，可以对混凝土起到补偿收缩的作用。钢渣中C₃S含量较少，更多的是C₂S，水泥中C₃S含量较多。C₃S水化反应快，利于提高早期强度，C₂S水化反应速率较慢，但利于提高后期强度。钢渣微粉制备胶凝材料可减少胶凝体系水化放热速率和放热量，具有改善胶凝材料流动性、增加抗拉强度和韧性，补偿收缩开裂，提高充填体后期强度等优点，将钢渣粉、粉煤灰等材料进行复合，利用各种材料间的复合效应，可以改善胶凝材料的微观孔隙结构。

玄武岩纤维短切纱具有优良的耐化学性，耐碱性出色，在碱性反应体系中不会被腐蚀，可直接用于胶凝材料增强。同时，玄武岩纤维强度高，耐热性好，可以有效提高充填体强度和韧性、高温稳定性、低温抗裂性、抗疲劳性、抗冲击性，减缓水化反应的温度应力、体积微膨胀和充填体承重时造成的应力集中问题。

绢云母是一种天然细粒白云母，层状结构碳酸盐，结构为两层硅氧四面体夹一层铝氧八面体的复合硅氧层，具有较好的弹性、耐磨性、耐酸碱性，用于赤泥胶凝材料体系可以提高充填体韧性、耐酸碱性，且在水溶液体系中分散均匀，与赤泥胶凝体系可较好均匀混合。由容积扩大效应可知，绢云母具有的高纵横比二维片状结构可在充填体系中体现出一定取向性，有优良的补强成效。聚丙烯是一种常见的半结晶热塑性塑料，具有较高的耐冲击性，机械性质强韧，耐酸碱腐蚀，其较好的韧性使其在水泥基材料中广泛应用，用作增韧胶凝材料，减缓应力集中，减少微裂纹生成，提高胶凝材料充填体韧性。但其抗湿热老化性能较差，而云母增强聚丙烯可改善聚丙烯的湿热老化性。

在赤泥基采空区充填材料中加入玄武岩纤维短切纱和绢云母增强聚丙烯母粒，可以起到增强增韧的效果，避免了体积微膨胀带来的开裂问题。

根据本发明所述赤泥基采空区充填材料的一些实施方式，包括以下质量份的组分：15～25份赤泥基胶凝材料激发剂，30～40份赤泥，10～20份钢渣，8～12份水泥，8～12份玄武岩纤维短切纱，8～12份绢云母增强聚丙烯母粒。

根据本发明所述赤泥基采空区充填材料的一些实施方式，所述水泥为普通硅酸盐水泥。在本发明的一些实施例中，所述水泥为42.5级普通硅酸盐水泥。

根据本发明所述赤泥基采空区充填材料的一些实施方式，所述绢云母增强聚丙烯母粒是由绢云母粉和聚丙烯按质量比1：(0.8～1.2)经熔融挤出制成。

根据本发明所述赤泥基采空区充填材料的一些实施方式，所述充填材料还包括水；所述赤泥基采空区充填材料的水固比为(1.1～1.3)：1。

本发明的第四方面提供了根据本发明第三方面所述赤泥基采空区充填材料的制备方法，包括如下步骤：

将赤泥基胶凝材料激发剂、赤泥、钢渣、水泥混合，球磨，再与玄武岩纤维短切纱、绢云母增强聚丙烯母粒混合，然后与水混合，得到所述的赤泥基采空区充填材料。

根据本发明所述赤泥基采空区充填材料制备方法的一些实施方式，所述球磨是球磨至粒径为200目～300目。

根据本发明所述赤泥基采空区充填材料制备方法的一些实施方式，所述球磨是在200r/min～300r/min下进行球磨。

本发明的第五方面提供了根据本发明第一方面所述的赤泥基胶凝材料激发剂或根据本发明第三方面所述的赤泥基采空区充填材料在矿山采空区充填中的应用。

本发明的有益效果是：

通过采用本发明的复合激发剂可以有效激发赤泥，形成结构和性能稳定的充填材料，该充填材料具有良好的流动性和抗压强度，能够满足矿山采空区充填的需求。与以水泥为主的传统胶凝材料相比，本发明提供的赤泥基采空区充填材料还具有膨胀性，可以抑制水泥硬化过程的体积收缩，能够解决目前充填区存在的脱空问题。

附图说明

图1为赤泥的激发原理示意图；

图2为实施例赤泥基采空区充填材料生成的钙矾石电镜图；

图3为水化产物C-A-S-H凝胶化学固化Na⁺的结构示意图；

图4为赤泥基采空区充填材料的膨胀率变化曲线图。

具体实施方式

以下通过具体的实施例对本发明的内容作进一步详细的说明。实施例和对比例中所用的原料、试剂或装置如无特殊说明，均可从常规商业途径得到，或者可以通过现有技术方法得到。除非特别说明，试验或测试方法均为本领域的常规方法。

复合激发剂实施例1

本例赤泥基胶凝材料复合激发剂的原料组成见表1。

表1复合激发剂实施例1原料组成

原料	质量份
		脱硫石膏	30
粉煤灰	20
		纯碱	5
芒硝	10
		泡花碱	10
磷酸二氢钠	10
		铝矾土	15

复合激发剂实施例2

本例赤泥基胶凝材料复合激发剂的原料组成见表2。

表2复合激发剂实施例2原料组成

复合激发剂实施例3

本例赤泥基胶凝材料复合激发剂的原料组成见表3。

表3复合激发剂实施例3原料组成

原料	质量份
		脱硫石膏	35
粉煤灰	15
		纯碱	5
芒硝	12
		泡花碱	8
磷酸二氢钠	8
		铝矾土	17

表1～3中的脱硫石膏是指脱硫二水石膏。

复合激发剂实施例1～3的制备方法如下：

分别按照表1～3的组成称取各原料，将粉煤灰超微研磨至粒径约为10μm，然后将所有原料在球磨机中以350r/min速度干法球磨30分钟，球磨均匀，得到粒径为100-200目粉体；再在60℃氮气干燥6h，得到实施例1～3的复合激发剂。

赤泥基采空区充填材料实施例1

本例赤泥基采空区充填材料的原料组成见表4。

表4赤泥基采空区充填材料实施例1原料组成

赤泥基采空区充填材料实施例2

本例赤泥基采空区充填材料的原料组成见表5。

表5赤泥基采空区充填材料实施例2原料组成

原料	质量份
		赤泥	40
钢渣	10
		复合激发剂实施例1	22
42.5普通硅酸盐水泥	10
		玄武岩纤维短切纱	9
绢云母增强聚丙烯母粒	9

赤泥基采空区充填材料实施例3

本例赤泥基采空区充填材料的原料组成见表6。

表6赤泥基采空区充填材料实施例3原料组成

原料	质量份
		赤泥	30
钢渣	20
		复合激发剂实施例1	18
42.5普通硅酸盐水泥	10
		玄武岩纤维短切纱	11
绢云母增强聚丙烯母粒	11

绢云母增强聚丙烯母粒的制备方法如下：

按质量比1:1称取绢云母粉和聚丙烯颗粒，混合均匀，熔融，挤出机共混挤出，冷却牵引至切粒机切制成绢云母增强聚丙烯母粒。

赤泥基采空区充填材料实施例1～3的制备方法如下：

分别按照表4～6的组成称取各原料，先将赤泥、钢渣、复合激发剂和42.5普通硅酸盐水泥在水泥球磨机中以250r/min速度干法球磨30分钟，球磨均匀，得到粒径为200-300目粉体；然后机械混入玄武岩纤维短切纱和绢云母增强聚丙烯母粒，再以水固比为1.2加入水混合，得到赤泥基采空区充填材料。

赤泥基采空区充填材料对比例1

本例赤泥基采空区充填材料的原料组成见表7。

表7赤泥基采空区充填材料对比例1原料组成

原料	质量份
		赤泥	35
钢渣	15
		脱硫石膏	20
42.5普通硅酸盐水泥	10
		玄武岩纤维短切纱	10
绢云母增强聚丙烯母粒	10

赤泥基采空区充填材料对比例1与实施例1的不同之处仅在于将复合激发剂替换为脱硫石膏，其余原料组成与制备方法均与实施例1相同。

赤泥基采空区充填材料对比例2

本例赤泥基采空区充填材料的原料组成见表8。

表8赤泥基采空区充填材料对比例2原料组成

原料	质量份
		赤泥	35
钢渣	15
		42.5普通硅酸盐水泥	10

本例赤泥基采空区充填材料的制备方法如下：

分别按照表8的组成称取各原料，在水泥球磨机中以250r/min速度干法球磨30分钟，球磨均匀，得到粒径为200-300目粉体；然后以水固比为1.2加入水混合，得到赤泥基采空区充填材料。

本发明实施例采用的赤泥含大量碱性物质，在经过复合激发剂激发酸性的粉煤灰的活性，可反应生成结构和性能稳定的充填材料。且前期碱性环境较利于形成结构稳定的C-A-S-H凝胶。赤泥的激发原理示意图可见附图1。参见图1说明激发原理如下：Si-Al材料与SiO₂在碱性条件下形成前驱体，前驱体进一步碱性激发形成C-A-S-H凝胶骨架结构。而前驱体在碱性环境激发下又会生Si-Al-O骨架结构，即Si-Al原材料在碱激发下生成了结构和性能稳定的充填材料，可以解决现有充填材料稳定性差的问题。

本发明实施例采用的钢渣属于CaO-Al₂O₃-SiO₂-Fe₂O₃矿物体系，含有C₂S、C₂S、C₃A、C₄AF等，可发生如下水化反应：

3CaO·SiO₂+nH₂O＝(3-x)Ca(OH)₂+x CaO·SiO₂·yH₂O

CaO·SiO₂+nH₂O＝(2-x)Ca(OH)₂+x CaO·SiO₂·yH₂O

4CaO·(Al₂O₃·Fe₂O₃)+nH₂O＝(4-x)Ca(OH)₂+x(Al₂O₃·Fe₂O₃)·yH₂O

生成的氢氧化钙与脱硫石膏、C₃A、H₂O反应生成AFt，为AFt晶体生成提供原料，同时增加了体系中铁铝酸四钙含量，铁铝酸四钙的固有属性有效提升了充填体的耐磨性和抗冲击性，降低了水化热。

本发明实施例的赤泥基采空区充填材料中引入了脱硫石膏，可与C₃A、Ca(OH)₂和H₂O生成的C-A-H凝胶反应，生成钙矾石AFt(3CaO·Al₂O₃·3CaSO₄·32H₂O)。实施例赤泥基采空区充填材料生成的钙矾石电镜图可见附图2。Aft具有膨胀性，解决了以水泥为主的传统胶凝材料硬化后体积收缩导致的充填区脱空问题。

本发明实施例利用复合激发材料形成的水化产物C-A-S-H凝胶化学固化Na⁺，Na⁺在C-A-S-H凝胶中以化学结合方式进入凝胶结构，平衡体系电荷，利于结构稳定，其结构示意图可见附图3。

本发明实施例的赤泥和粉煤灰结构中含有大量SiO₂、Al₂O₃、CaO，在碱性环境中，赤泥和粉煤灰中的-Si-O-，-Al-O-键被破坏，重组形成大量[SiO₄]和[AlO₄]四面体与Ca²⁺反应生成C-S-H、C-A-S-H凝胶等，形成的水化产物具有网络结构，可以将赤泥等固体不反应颗粒包裹，增强了充填体硬化强度。同时水化产物可以有效固化重金属，降低充填体材料固化后取样水溶液中重金属含量及pH值。原状赤泥与按赤泥基采空区充填材料实施例1的重金属环保性能检测结果见表9，检测标准参照GB/T 30810-2014，GB/T 20424-2006以及部分矿山自行设定标准设定。表9中的ND表示未检出。

表9重金属环保性能检测结果

样品	pH	Pb(mg/L)	Cr(mg/L)	Cu(mg/L)	As(mg/L)
						原状赤泥	12.69	0.381	4.452	42.1	0.42
充填材料实施例1	11.88	ND	0.09	ND	0.0005
						技术限值	<12.5	0.25	<4.5	<40	<0.3

本发明实施例的赤泥和粉煤灰结构中含有大量SiO₂、Al₂O₃、CaO，、溶出活性Al₂O₃和SiO₂，掺入的脱硫石膏为反应体系引入了大量SO₄ ^2-，经过一系列反应即可生成AFt晶体，而AFt形成过程中吸收大量水，其结构水空间体积占钙矾石体积的81.2％，即产生体积膨胀，抑制了水泥硬化过程的体积收缩，宏观上表现为充填体体积微膨胀。

赤泥基采空区充填材料实施例1(复合激发剂)与对比例1(脱硫石膏)的膨胀率变化曲线图见附图4。从图4可以看出，随着养护天数的增加，实施例1充填材料的膨胀率均大于对比例1。

赤泥基采空区充填材料实施例1和对比例2的浆料流动性和充填体抗压强度测试结果见表10。其中，流动性按照GB/T 2419-2005《水泥胶砂流动度测定方法》测试其流动度值，良好的流动性可以保证充填体料浆顺利传输至井下空洞，所需流动性需满足其初始值≥280mm；抗压强度按照GB/T 50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》进行充填体立方体抗压强度试验。

表10浆料流动性和充填体抗压强度测试结果

经过测试，赤泥基采空区充填材料实施例2和实施例3的流动性和抗压强度测试结果与实施例1相近。

本发明的实施例中，无定形凝胶骨架结构和针棒状钙矾石穿插于整个材料体系中，提升了材料整体的联结性，微膨胀效应降低了孔隙率，宏观上充填体力学性能得到增强。孔隙率的降低利于充填体锁住赤泥结构中的部分重金属，避免其渗透，同时低空隙不利于渗水，降低了充填体渗水率，利于充填体结构稳定，避免流水侵蚀。

本发明实施例的赤泥基采空区充填材料中，通过加入玄武岩纤维和绢云母增强聚丙烯母粒，其固有性能不仅赋予了充填体强度高、韧性好、耐酸碱腐蚀、抗冲击性好等性能，还在胶凝材料体系中形成界面，界面的存在减缓了固化过程应力集中，阻断了微裂纹发展，有助于充填体强度和韧性提升，提高了充填体稳定性。

综上所述，本发明提供的赤泥基采空区充填材料结构和性能稳定，具有良好的流动性和抗压强度，且还具有膨胀性，适用于矿山采空区充填，应用前景广阔。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种赤泥基胶凝材料激发剂，其特征在于：包括以下质量份的组分：25~35份脱硫石膏，15~25份粉煤灰，3~8份纯碱，8~12份芒硝，8~12份泡花碱，8~12份磷酸二氢钠和10~20份铝矾土。

2.根据权利要求1所述的一种赤泥基胶凝材料激发剂，其特征在于：所述粉煤灰是研磨至粒径为8μm~12μm的粉体。

3.权利要求1至2任一项所述赤泥基胶凝材料激发剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

将各组分混合，球磨，得到所述的赤泥基胶凝材料激发剂。

4.一种赤泥基采空区充填材料，其特征在于：包括以下组分：权利要求1至2任一项所述的赤泥基胶凝材料激发剂、赤泥、钢渣、水泥、玄武岩纤维短切纱和绢云母增强聚丙烯母粒。

5.根据权利要求4所述的一种赤泥基采空区充填材料，其特征在于：包括以下质量份的组分：15~25份赤泥基胶凝材料激发剂，30~40份赤泥，10~20份钢渣，8~12份水泥，8~12份玄武岩纤维短切纱，8~12份绢云母增强聚丙烯母粒。

6.根据权利要求4所述的一种赤泥基采空区充填材料，其特征在于：所述绢云母增强聚丙烯母粒是由绢云母粉和聚丙烯按质量比1：（0.8~1.2）经熔融挤出制成。

7.根据权利要求4至6任一项所述的一种赤泥基采空区充填材料，其特征在于：所述充填材料还包括水；所述赤泥基采空区充填材料的水固比为（1.1~1.3）：1。

8.权利要求4至7任一项所述赤泥基采空区充填材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

9.权利要求1至2任一项所述的赤泥基胶凝材料激发剂或权利要求4至7任一项所述的赤泥基采空区充填材料在矿山采空区充填中的应用。