陷的可能性较大，将直接危及地表工厂的安全。

 

　　

3.2 煤柱的稳定性评价 

　　对于房柱开采的煤矿采空区，煤柱的稳定性是保证其采空区稳定的主要决定因素；煤
柱的稳定性主要取决于煤柱应力和煤柱强度，当煤柱应力超过煤柱强度时，煤柱将会失稳
破坏。可用安全系数来评判煤柱的稳定性，安全系数一般应在

1.5~2.0 之间。 

　　煤柱支撑的总荷载可按下式计算：

 

　　式中：

p 为煤柱支撑的总荷载； 

　　

 、 分别为煤柱的长和宽； 

　　

 、 分别为煤柱两侧采出的长和宽； 

　　

 为覆岩平均重力密度； 

　　

H 为覆岩厚度； 

　　煤柱强度：准确的测定煤柱的强度是很困难的，最好的方法是进行现场测试。在无法进
行 现 场 测 试 时 ， 一 般 情 况 下 采 用 煤 柱 计 算 公 式 计 算 ， 如 欧 伯 特 － 德 沃

/ 王 （ Oert-

Dvall/Wang ）公式、荷兰德（ Holland ）公式等，通常多采用欧伯特－德沃 /王（ Oert-
Dvall/Wang）公式。 
　　欧伯特－德沃

/王（Oert-Dvall/Wang）公式：式中：为煤柱强度； 

　　现场临界立方体煤柱单轴抗压强度；

 

　　

W，h 分别为煤柱的宽度和高度； 

　　经过计算可得，最不利状态下煤柱的稳定在

0.93～1.16 之间，煤柱的稳定系数未达到

1.5～2.0，即场地未达到稳定状态，需要对采空区进行处理。 
　　

4.治理方案比选 

　　采空区的治理方案主要可选用的治理方案有墩台式支撑、注浆充填、煤矸石或矿渣充填
三种方案。三种方案优缺点分析如下。

 

　　

4.1 墩台式支撑法 

　　（

1）墩台式支撑法治理原理：在采空区内砌筑浆砌石墩台，对采空区顶板提供直接支

撑，由浆砌石墩台、保安煤柱、采空区顶板共同承受上部岩土体和拟建工程的荷载。

 

　　（

2）优点： 

　　①浆砌石墩台强度高，直接作用于顶板，治理效果最好，采空区塌陷得到彻底根治。治
理后地表不存在基础沉降或仅有极小的沉降量，可以满足拟建工程对基础沉降量的严格要
求。

 

　　②施工工艺简单，方便施工，便于操作。

 

　　③治理成本低，经济效益高。

 

　　（

2）缺点： 

　　①浆砌石施工，以人工作业为主，施工速度较慢。

 

　　②仅适用于采空区未塌陷，或局部塌落的矿井。

 

　　

4.2 注浆法 

　　（

1）注浆法治理原理：采用全充填压力注浆法。采用钻机造孔，将细粒充填材料与水

的混合料浆液用注浆泵在压力作用下注入地下，使之在采空区固结为结石体，用以支撑上
覆岩层。常用充填材料有：细石混凝土；水泥砂浆；水泥、粉煤灰；水泥、粘土，等等。

 

　　（

2）优点： 

　　①施工采用机械化作业，施工进度快。

 

　　②充填材料可因地制宜选取，灵活多样。

 

　　③地表作业，施工安全方便。

 

　　（

2）缺点：