摘要： 为实现采空区治理与残矿回收的有效结合,以内蒙古某矿山为工程背景,基于关键层理论,采用废石散 体水泥灌浆胶结充填采空区构建“人工关键层”,支撑采空区的顶部围岩;采用废石散体黄沙料浆胶结充填其他采空 区,进一步控制采空区变形。通过“人工关键层”与胶结充填体、围岩之间的耦合作用,达到了平衡地应力和控制围岩 变形的目的。分别通过理论计算与数值模拟方式,系统研究了“人工关键层”厚度、耦合体应力特征及地表沉降值分 布规律。研究表明:“人工关键层”作为再生顶板具有较好的稳定性,关键层厚30 m 时最大地表沉降2. 17 mm,满足 《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》对地表沉降的要求。根据数值计算获得应力分布与位移 特征,确定了由上而下、由边至中的施工原则,以及“构建‘人工关键层’—现状采空区治理—残矿回收—采空区综合 治理”的施工步骤,达到了采空区治理与残矿回收的双赢效果,对于类似矿山有一定的参考意义。

关键词: 采空区治理　残矿回收　废石散体　水泥灌浆　人工关键层