采空区处理新技术的理论研究及应用实践

摘要：采空区处理问题一直是国内外普遍存在的采矿技术难题。本文就采空区处理原则和处
理方法、采空区治理关键技术研究、采空区处理的新方法概述及采空区处理方法的发展方向
进行了探讨。

 

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　　关键词：采空区处理；新技术

 

　　引言

 

　　采空区处理新技术不仅使可以施工费用降低，而且基本能定量设计与施工，这为采空
区及其处理的定量安全评价奠定了基础。

 

　　一、采空区处理原则和处理方法

 

　　采空区处理原则应满足下述要求

: 经济上合理；安全可靠, 施工方便；提高矿床资源回

收率；影响矿山生产时间要越短越好。

 

　　采空区处理主要有充填、崩落与支撑

3 种方法,可细分为下述 8 种: 强制崩落围岩, 使地

表陷落消除空区

, 或者强制崩落部分围岩使之形成废石垫层, 将作业区段隔开；围岩自然崩

落充填空区；用矿石垫层将作业区与采空区隔开；各种材料包括掘进废石、选矿尾砂、或尾
砂加其它胶结材料充填空区；留永久矿柱支撑空区；矿柱支撑和充填联合处理；疏通空区
及密闭空区；以上两种或几种不同方法联合处理。

 

　　采空区治理关键技术研究

 

　　

1、浆液集中搅拌为提高施工效率、节约施工成本，治理范围内修建大型水泥粉煤灰浆液

搅拌站一座，站内由储料区、搅拌区、控制计量区、主动输送区四部分组成，使用改进后
PLY1200 型搅拌机，每盘最大拌合量 5m，用时平均 120s，可依据施工需要，随时对配合
比进行调整。为同时保证浆液搅拌时间，设计组装

DJC-600 型搅拌罐 2 台可在浆液出料仓后

继续搅拌，防止浆液沉淀以及实现注浆泵不停顿注浆。控制计量区采用

BS-3000 版本，可实

现调整水灰比，自动送料生产以及生产量全过程实时记录及查询自动一体化。浆液采用泵送，
引 进 了

BW-600R 型 注 浆 泵 4 台 。 该 泵 可 实 现 四 种 不 同 压 力 及 流 量 ， 最 大 单 位 流 量

600L/min，注浆最大压力 10Mpa，可较好的满足不同孔径，孔深或注浆工艺的需要。 
　　

2、管道输送浆液浆液输送采用 50mm 铁管作为主干管道，50mm 钢丝编织液压支架软

管作为附属管道，大大提高管道铺设速度和注浆效率。当浆液输送距离大于

500 米时，浆液

流速减缓，注浆压力不能达到设计要求时，站外依照距离平均分设

3 个二级站，分站共包

括

DJC-600 搅拌机 3 台以及 BW-250 型注浆泵 6 台，浆液在到达二级站后进行第三次搅拌

随之泵送，保证在远距离输送到孔口后仍可满足流量及压力要求。

3、孔口注浆及加压 按照

采空区注浆工艺，孔口自流注浆注满后实施孔口加压注浆，而由于远距离输送，导致孔口
压力较注浆泵上显示压力有所误差，故安装孔口压力表，实现真实反映孔口压力并保障压
力表不漏浆，实现压力表的重复使用。三、采空区处理的新方法概述

 

　　

1、切槽放顶法 

　　切槽放顶法，即控制爆破局部切槽放顶技术。在充分仿真采空区围岩应力分布及岩体移
动的基础上提出了该方法，并专门研究了切槽位置、切槽宽度和切槽深度的设计方法，计算
了合理的松石垫层厚度，充分应用崩落围岩充填、支撑或封隔采空区。该方法适合处理缓倾
斜至水平的采空区，处理

43 万㎡采空区的成本不超过 100 万元。 

　　

2、切顶与矿柱崩落法 

　　切顶与矿柱崩落法是李俊平在切槽放顶法的基础上提出的。该方法适合处理薄覆岩采空
区，并可从技术上预防非法开采，处理

38 万㎡采空区的施工成本不超过 120 万元。 

　　

3、V 型切槽上盘闭合法