本发明公开了高掺量粉煤灰充填材料的制备方法及其应用，所述制备方法包括将原料通过制浆装置混合以制备得到所述充填材料，所述原料包括以下重量份的组分：水泥20‑30份、粉煤灰70‑80份、水70‑100份、膨润土2‑8份和金属氯化物1‑2份；制备时，按配比将粉煤灰和水泥分别送入所述粉体混合区、将水和膨润土与金属氯化物的混合物分别通过所述注水管和外加剂管送入所述浆体混合区，分别进行搅拌混匀，混匀后打开所述隔板使所述粉体混合区的物料进入下方的浆体混合区进一步搅拌混匀，混匀后所得充填材料自所述放浆口排出。本发明制得的充填材料的原材料来源广泛、施工方便、浇筑工艺流程简单、结石体强度较高、抗渗性较好，同时制备流程简单，工艺快捷、高效。