高水材料用于采空區(qū)充填有著工藝簡(jiǎn)單、凝結(jié)速度快、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。 為減小開采引起的地表建、采礦工程的采空區(qū)一般需要支護(hù)構(gòu)筑物的變形，采礦工程的采空區(qū)一般需要支護(hù)或充填，傳統(tǒng)的充填材料主要有兩類：一是以硅酸鹽水泥摻加水玻璃等的充填料，但該類材料的使用壽命短(通常僅可用2~3 a)，且存在作業(yè)固化時(shí)間長(zhǎng)，材料浪費(fèi)等缺點(diǎn)；二是以高分子為主的充填材料，近年來，科研人員已研制出高水速凝固材料(簡(jiǎn)稱高水材料)，它是一種價(jià)格低廉，使用方便，并具有一定力學(xué)性能的可泵性支護(hù)材料，高水材料可替代木材、鋼材使用，充填工藝簡(jiǎn)單，凝結(jié)速度快，可減少固化劑的用量。
     高水材料填充技術(shù)作為一種新方法，已在某些礦區(qū)開展了試驗(yàn)性研究。 該礦采用的 ZKD 型高水速凝充填材料是一種新型雙料特種水泥混合材料，是近年來礦山充填較為成功的材料。
  該材料由甲料、乙料兩種組分構(gòu)成。甲、乙料以重量比1 ：1 配合使用。其中甲料是以硫鋁酸鹽水泥熟料為基材，與懸浮劑及少量超緩凝劑混磨而成，乙料是由石灰、石膏、懸浮劑和復(fù)合速凝早強(qiáng)劑等混磨而成。  針對(duì)工作面采高大、充填體接頂相對(duì)困難的特點(diǎn)，選用袋裝凈漿材料進(jìn)行充填，以使充填體接頂密實(shí)。
  根據(jù)數(shù)值計(jì)算分析，充填體使用的水灰比確定為2：1。 與傳統(tǒng)的充填材料比較，該材料具有以下優(yōu)點(diǎn)：a。 漿材顆粒細(xì)，滲透性能好；b。 主、配料單獨(dú)加水?dāng)嚢瓒傻臐{液24 h 不凝結(jié)，相同水灰比的主、配料漿1：1 混合使用，混合漿液凝結(jié)時(shí)間十幾秒至幾小時(shí)隨意可調(diào)；c。
     混合漿液凝結(jié)時(shí)基本不析水，結(jié)石強(qiáng)度高，抗?jié)B性好，微膨脹，不龜裂及凝結(jié)后受擾動(dòng)甚至破壞后具有再結(jié)膠性能；d。 價(jià)格低，又特 別適合高水灰比情況下使用，所以成本較低。   高水速凝固化充填材料是由中國(guó)礦業(yè)大學(xué)北京研究生部研制成功并獲國(guó)家專利的一種新型膠凝材料, 它由甲乙兩種粉末狀材料組成。
    其中甲料的主要成分是硫酸鋁鹽水泥熟料和石灰, 乙料為硬石膏和石灰石, 使用時(shí)甲乙料按配制。該材料可用于采空區(qū)填漏、井下防滅火、錨噴支護(hù)、道路搶修等。近幾年在冶金礦山充填采礦中逐漸得到推廣應(yīng)用。
  高水速凝固化充填材料與水泥等膠結(jié)材料相比, 其主要特點(diǎn)是調(diào)配的漿液在很大的水固比條件下（體積含水率達(dá)85%~95%）， 可以實(shí)現(xiàn)5~30min的快速凝固、硬化, 最終形成一種強(qiáng)度達(dá)2~5MPa的固態(tài)結(jié)晶體。
    加人充填骨料后, 注人充填體, 可以形成人工承重石。所形成的固化體具有較高 的長(zhǎng)時(shí)強(qiáng)度, 在含水、潮濕環(huán)境下能夠保持其性能的穩(wěn)定, 不會(huì)發(fā)生逆變。 可在0~68%的濃度范圍內(nèi), 根據(jù)需要任意調(diào)節(jié)充填骨料濃度, 一般不大于73%。
  高水材料含量一般在6%~10%范圍內(nèi)調(diào)節(jié), 高水材料含量越多, 充填體強(qiáng)度越高, 反之則越低。   在加人尾礦、廢石、河砂等充填骨料條件下, 甲乙兩種材料的漿液在混合前可保持24h不凝固、不結(jié)底、不堵管。
  充填料漿懸浮性能強(qiáng), 可泵性能較好。 通過泵送或自流到采場(chǎng)的充填漿液, 不需脫水, 在5~30min開始初凝, 凝結(jié)速度快。材料充填后, 充填體不干縮, 具有微膨脹性, 能夠?qū)崿F(xiàn)完全接頂。   利用高水材料進(jìn)行膠結(jié)充填采礦, 在一定意義上實(shí)現(xiàn)了膠結(jié)充填采礦法的變革。
  利用這種材料形成的充填體, 具有明顯的優(yōu)點(diǎn)一是其強(qiáng)度較高。特別是充填后膠凝早, 發(fā)展速度快, 能夠快速承受采礦后上覆頂板的壓力。二是其穩(wěn)定性好, 長(zhǎng)時(shí)間強(qiáng)度不衰減, 不脫水。三是充填后具有微量膨脹特性, 有利于充填體的完全接頂, 減少頂板下沉量。
    四是充填在較高含水條件下進(jìn)行, 無排水, 不需多余的排水設(shè)備, 工藝簡(jiǎn)單。五是充填材料的管路輸送性能好, 管路磨損小。六是采充交替周期短, 有利于提高勞動(dòng)組織和勞動(dòng)生產(chǎn)率。
  七是材料無毒、無害、無污染。 充填骨料的選擇是確保充填質(zhì)量好壞的關(guān)鍵, 其材料應(yīng)具有抗壓強(qiáng)度高, 可輸送性好, 材料來源廣, 價(jià)格低等特點(diǎn)。  根據(jù)煤礦特點(diǎn), 可選用采礦研石廢渣或研石破碎后的碎片、河砂、電廠粉煤灰等作為充填骨料, 顆粒直徑一般為0.037~0.100mm。