[发明专利]一种充填与人工支柱相结合的地下空区处理方法

权利要求书

1.一种充填与人工支柱相结合的地下空区处理方法，其特征在于，将地下空区顶板沿走向划分成若干个区域，在每个区域中心位置布设充填井，充填井由地表直通地下空区，在地表通过充填井往地下空区充入碎石和选矿尾砂作为地下空区的下层充填体，当充入的下层充填体表面离充填井孔底距离为b值时，从充填井下放钢筋笼，使钢筋笼下端与地下空区下层充填体表面相接触，钢筋笼上端卡在充填井内，再通过充填井往地下空区充满胶结充填材料作为地下空区的上层充填体，并继续将充填井充满，钢筋笼和充填井内形成人工支柱，并与地下空区的上层充填体胶结为一整体共同支撑顶板;

所述的b值根据地下空区的上、下层充填体总下沉距离计算，b =λ₁T/(λ₁-λ₂+1),

式中：λ₁为下层充填体的下沉系数，λ₂为上层充填体的下沉系数，下沉系数即充填体下沉高度与原充填体厚度的比值，T为地下空区的原净空高。

2.根据权利要求1所述的一种充填与人工支柱相结合的地下空区处理方法，其特征在于，所述钢筋笼的直径为d=ηc，长度为L=a+b；

式中：d为钢筋笼直径，c为充填井的直径，为2 m～4 m；η为钢筋笼直径取值系数，为0.5-0.8；a为钢筋笼插入充填井部分的长度，为3-4m，b为充入的下层充填体表面离充填井孔底距离。

3.根据权利要求1所述的一种充填与人工支柱相结合的地下空区处理方法，其特征在于，所述将地下空区的顶板沿走向划分成若干区域，每个区域面积S’=KS，区域长度L等于地下空区的宽度，跨度W=S’/L；

式中：S’为划分的区域面积，S为地下空区顶板稳定允许的暴露面积，K为面积系数，取值0.3～0.7。

4.根据权利要求1所述的一种充填与人工支柱相结合的地下空区处理方法，其特征在于，所述钢筋笼由纵筋及箍筋焊接而成组成，纵筋直径为30-50mm, 箍筋直径为5-12mm, 纵筋间距为150-200mm, 箍筋间距为150-200mm。

5.根据权利要求1所述的一种充填与人工支柱相结合的地下空区处理方法，其特征在于，所述在地表通过充填井往地下空区充入碎石和选矿尾砂作为地下空区的下层充填体，碎石块度小于0.6 m，碎石和选矿尾砂比为1: (0～3)。

6.根据权利要求1所述的一种充填与人工支柱相结合的地下空区处理方法，其特征在于，所述胶结充填材料包括水、水泥、砂和碎石，碎石块度小于20 m m，水、水泥、砂和碎石配合比为（8~10）:3: 8: 4。