针对空洞型采空区充填治理传统水泥浆泌水率高、结石率低、水料分散性大、治理成本高昂等问题,提出高浓度胶结材料充填治理技术。以风积砂为充填骨料,通过室内试验开展高浓度胶结材料强度、凝结时间、坍落度、分层度、泌水率、结实率等物理力学与流变特性测试,优选出满足强度与输送要求的材料配比;以陕北某工业广场下伏废弃小窑采空区治理为对象,通过钻探、钻孔窥视与三维激光扫描综合探查采空区,查明了采空区赋存状态及煤柱分布,定量计算出了采空区空洞与空隙体积,为采空区精准设计提供依据;根据采空区探查结果与高浓度胶结材料性能进行设计及充填治理,综合钻探取芯验证、充填结实体强度测试、场地变形监测3种手段,说明高浓度胶结材料充填达到了采空区治理设计要求,同时充填材料成本降低了32.5%,为空洞型采空区低成本、高效治理提供了新途径。

中煤科工集团西安研究院有限公司科技创新项目（2019XAYZD05,2019XAYMS11）；

1 工程概况
2 高浓度充填材料配比试验
2.1 试验方案
2.2 试验方法
2.3 试验结果与分析讨论
2.3.1 单轴抗压强度
2.3.2 坍落度
2.3.3 分层度
2.3.4 凝结时间
2.3.5 泌水率
2.3.6 结实率
3 空洞型采空区高浓度胶结材料充填治理技术
3.1 空洞型采空区探查
3.1.1 空洞型采空区钻探探查
3.1.2 空洞型采空区孔内窥视探查
3.1.3 空洞型采空区三维激光扫描探查
3.2 空洞型采空区充填设计
3.2.1 治理范围
3.2.2 治理区钻孔布设
3.2.3 注浆充填量预计
3.2.4 注浆充填方案选择
4 空洞型采空区治理效果
4.1 钻探取芯验证
4.2 充填结实体强度测试
4.3 场地变形监测
5 结 论

许刚刚,王晓东,王海,邵红旗,曹祖宝.高浓度胶结充填材料在空洞型采空区中的应用[J].煤炭工程,2021,53(11):73-80.