我们国家的经济水平一直都在不断地提高,社会的发展也在不断的进步,人民的生活越来越好,同时对各种各样资源的需求量日益增加,其中最多的就是煤炭资源的应用。随着煤炭资源越来越少,“三下”采煤问题日益严峻,对于这些压煤问题,一般的开采煤炭方法生产成本高、生产效率低、对于煤炭资源的浪费严重,且不能有效控制地表沉陷的问题。为了很好的解决这些煤炭资源的问题,地面不再沉降,地表的建筑物等不受破坏,国内大多数矿井均利用充填开采法解决相应问题。本试验以煤矸石、粉煤灰、32.5级普通硅酸盐水泥以及外加剂为原料,利用多组单一变量对照实验,制备满足要求的煤矿充填材料,在经济成本最低的条件下,研究其最佳配合比。并研究不同种粉煤灰在相同外加剂,水泥等掺量相同,浆料的质量浓度也相同时,所制得的浆料各种工作性能,包括坍落度、泌水率、等指标的影响。通过对试验的结果分析,得出了各项配比对充填料抗压强度指标的影响规律,以及不同种粉煤灰对五个试验指标的影响。深入研究了粉煤灰充填材料抗压强度形成机理。结合煤矿具体情况,设计充填开采现场施工过程,计算充填材料的经济成本。通过充填料配合比的优化,确定出最优配合比为充填浆料质量浓度为67%,煤矸石、粉煤灰、水泥、外加剂质量比为14∶10∶2∶3时所形成的充填体,28d单轴抗压强度为5.71MPa,充填材料成本为18.75元/t。此时充填材料完全能够满足矿井充填开采的需要。硅离子和铝离子含量低且碱性高的高钙粉煤灰所制备的充填材料,其水化效率将远高于其他粉煤灰所制备的充填材料,所制出的充填体抗压性能也较好。