膏体充填技术是控制煤矿及金属矿山地表沉陷、实现绿色开采的核心技术之一。以煤矸石、粉煤灰等固体废弃物为骨料的膏体充填材料，具有成本低、来源广、环保效益显著等优势，已在国内外矿山广泛推广应用。然而，现有技术中存在以下技术问题：
第一，粉煤灰的缓凝效应。粉煤灰的掺入会显著延长膏体的初凝时间。当粉煤灰掺量超过30%时，膏体初凝时间常超过8至12小时，严重影响充填循环作业效率，难以实现“当日充填、当日封闭”的快速作业要求。
第二，早强与长距离输送的矛盾。若在搅拌站提前加入速凝剂或早强剂，膏体在长达1至3公里的管道输送过程中易发生提前凝固，导致堵管事故，造成工程损失和安全隐患。
第三，铝相浓度不足导致的速凝效果受限。现有速凝剂产品虽具有一定速凝效果，但铝相组分单一、浓度不足，导致初凝时间仍长达4至6小时，难以满足快速充填需求。
第四，纳米材料应用缺失。现有膏体充填速凝剂普遍未引入纳米材料，缺乏晶核效应和界面增强机制，早期强度发展缓慢，充填体与围岩界面结合差。
针对上述问题，中国专利CN112062497A公开了一种碳酸钠 硫酸钠 二氧化硅体系的速凝剂，但其铝相组分不足，对粉煤灰适应性较差。中国专利CN115385636A公开了一种煤矸石膏体充填材料，但未涉及纳米材料的增强作用。中国专利CN121159171B公开了一种铝基速凝无机多合胶凝剂，但主要针对喷射混凝土，未涉及膏体充填的末端添加应用场景。
此外，现有技术中普遍存在技术偏见，认为速凝剂应以粉体形式（如铝氧熟料、硫铝酸盐水泥）添加，通过颗粒分散实现速凝。然而，在膏体充填长距离管道输送（1 3km）场景下，粉体速凝剂易发生沉降、团聚，导致管路摩阻骤增，无法实现‘末端添加’。
因此，开发一种在管路中具有良好流动性、与膏体浆液瞬时反应且无颗粒沉降风险的全可溶型液体速凝剂，是解决上述矛盾的突破口。
