膏体充填是煤矿绿色开采技术的重要组成部分。充填材料是充填技术的核心,是决定充填质量、充填成本及充填效果的主要因素。本文以榆林市上河煤矿条带开采造成煤炭资源浪费严重及地表塌陷等问题,研究出了一种以风积沙作为骨料,粉煤灰和水泥作为胶结料的新型似膏体充填材料,通过充填采空区回收遗留煤柱。本文选用榆阳地区毛乌素沙漠的风积沙、燃煤电厂的粉煤灰及普通硅酸盐水泥作为实验材料,通过扫描电镜(SEM)和X-射线衍射分析(XRD)对这三种材料的微观形貌和主要成分进行分析,风积沙表面多麻点和坑穴,粒径均匀,分选性好,压缩率低,压实性好,主要成分为Al2O3、SiO2;粉煤灰表面为复珠结构、多孔,主要成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3;32.5标号的普通硅酸盐水泥的主要化学成分为CaO、SiO2、Fe2O3、Al2O3。影响风积沙似膏体充填料浆可泵性能的因素主要是组成膏体料浆的各个组分,通过控制单一变量,进行了多水平的坍落度、扩散度及泌水率的测试,得出质量浓度对膏体料浆可泵性能的影响是最大的,其次是水泥和粉煤灰,对膏体料浆可泵性能影响最小的是风积沙。影响风积沙似膏体充填体强度的因素主要是组成似膏体充填材料的各个组分及试块养护时间,通过控制单一变量,进行了多水平的单轴抗压强度测试,得出了各因素对充填体强度的影响规律,对充填体强度影响最大的是水泥掺量,料浆质量浓度对早期强度影响较大,粉煤灰掺量对后期强度的影响较大。通过以上试验对风积沙似膏体充填材料的可泵性能和力学性能进行多因素多水平的配比优化研究,得出最佳配比。通过在上河煤矿3216工作面进行现场充填试验,未发现风积沙似膏体料浆在管道泵送过程中有堵管和管道崩裂现象,充填工作面充填接顶效果良好,充填体的强度满足设计要求,取得了良好的经济及社会效益。