CN104532818A - 一种露天矿采空区的治理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种露天矿采空区的治理方法，该方法包括露天采场下部采空区的治理方法和露天矿边坡下部采空区的治理方法，露天采场下部采空区的治理方法对采空区空洞的稳定性进行评价，得到各采空区空洞主要参数：最小安全厚度H₀、安全系数K、各设备安全保障系数包括钻机保障系数Z和最大设备保障系数M、采空区顶板到某水平的上覆岩体厚度H₁、该水平下挖一个台阶后上覆岩层厚度H_下、下挖一个台阶后安全系数K_下，根据采空区空洞的这些参数，将采空区空洞进行分类治理，露天矿边坡下部采空区的治理方法采用干式充填、膏体胶结充填、高水材料充填三种充填方法。

Description

一种露天矿采空区的治理方法

技术领域

本发明属于煤矿开采技术领域，尤其涉及一种露天矿采空区的治理方法。

背景技术

采空区(空洞)治理应遵循的总体原则为以人为本、安全可靠、技术可行、施工方便、经济合理。露天采空区(空洞)的处理主要是消除地下的隐伏空洞、残留井巷空间以及空区内、空区周边隐伏的矿岩柱，以确保露采作业的安全。采空区(空洞)治理方法的选择与工程造价、工期和安全有着直接的关系。

发明内容

本发明的目的在于提供一种露天矿采空区的治理方法，旨在保证治理过程中作业人员和设备的安全，保证治理效果，减少工程投资，降低治理费用，减少资源浪费。

本发明是这样实现的，一种露天矿采空区的治理方法包括露天采场下部采空区的治理方法和露天矿边坡下部采空区的治理方法；

露天采场下部采空区的治理方法具体如下：

对采空区空洞的稳定性进行评价，得到各采空区空洞主要参数：最小安全厚度H₀、安全系数K、各设备安全保障系数包括钻机保障系数Z和最大设备保障系数M、采空区顶板到某水平的上覆岩体厚度H₁、该水平下挖一个台阶后上覆岩层厚度H_下、下挖一个台阶后安全系数K_下，根据采空区空洞的这些参数，将采空区空洞进行分类：

(1)对于某采空区空洞，若H₀≤H₁且H₀≤H_下且K>M且K_下>M，即采空区顶板到某水平的覆盖层厚度大于最小安全厚度、安全系数大于露天矿设备所需的最大安全保障系数，且下挖一个台阶后仍然满足上述条件，则此采空区暂不处理；

(2)对于某采空区空洞，若H₀<H₁或H_下<H₀或Z<K<M或(K>Z且K_下<Z)，用中深孔崩落法处理，即出现以下任何一种情况都需要在该水平进行爆破处理：采空区顶板到某水平的覆盖层厚度小于最小安全厚度、下挖一个水平后覆盖层厚度小于最小安全厚度、安全系数小于露天矿设备所需的最大安全保障系数而大于钻机所需的安全保障系数、安全系数大于钻机所需的安全保障系数但下挖一个台阶后的安全系数小于钻机所需的安全保障系数；

(3)对于某采空区空洞，若K<Z，即采空区安全系数小于钻机所需的安全保障系数，采用切割深孔爆破崩落法进行处理，同时在采空区范围划定禁行区，禁止所有设备通行，切割深孔爆破崩落法是根据空区分布形态，在采空区空洞的外沿布置切割深孔，使空区顶板由于切割爆破失稳而塌落，具体操作时，保证钻机在钻孔过程中其重心始终在采空区范围之外同时尽可能使钻孔靠近采空区空洞中心；

(4)由于露天开采过程的爆破等震动，采空区顶板垮塌而出现的空洞，对于此种采空区，应先用反铲在周围试探性的放塌可能区域，然后根据具体情况采取用剥离物回填或人员设备绕行等处理方式；

露天矿边坡下部采空区的治理方法采用干式充填、膏体胶结充填、高水材料充填三种充填方法；

(1)干式充填法是利用露天剥离的岩土作为主要充填骨料，建立充填系统，然后通过采空区的钻孔、充填管道将充填料自流或加压充填至井下采空区，使充填体与采空区空洞围岩共同作用，以改变围岩应力分布状态，可以减缓或阻止围岩的变形，达到有效控制地压和防止地表塌陷等目的；

(2)膏体胶结充填就是把煤矿的矸石、粉煤灰、工业炉渣、河砂等加工成不脱水的牙膏状浆体,此浆体为不析水的物料集合体,一般浓度在76％～85％。在充填泵的作用下通过管道输送到采空区,形成以膏体为主的胶结充填体支撑上覆岩层,来有效控制地表沉陷；

(3)新型高水速凝充填材料简称高水材料，是有A、B两种组成，其中A料是有95％～98％的熟料和2％～5％添加剂组成，B料是有65％～80％的石膏，20％～35％的石灰和2％～5％的添加剂组成。在运输或储存时，要保持干燥，在地面存放时间超过两个月。

进一步，爆破参数的选取如下：

(1)为保证爆破后岩石破碎粒度适当并充实充满采空区空洞空间，处理采空区空洞的爆破孔按加强抛掷爆破来选取炸药单耗，取常规深孔爆破单耗的1.3～1.5倍；

(2)最小抵抗线的取值如下式：

W＝0.16H+0.29或者W＝0.15hn+0.19

式中W为最小抵抗线，单位m，hn为空场高度，单位m；

如果两式的计算结果不同时取两者中的大值；

(3)布孔方式选用三角布孔方式，即孔、排距之比约为1.15，为了保证炸药反应完全，且不限制孔网参数的扩大，孔、排距可通过下式确定：

3/4×a×b×H×q＝Q

一般可通过给定不同的孔、排距得出相应装药结构，通过比较选择最优布孔方式，穿孔过程中，为了准确掌握空区顶板厚度变化，施工过程中每隔3～4个孔打一个穿透孔，以便及时调整穿孔深度；

(4)装药方法采用反向装药，对于打穿采空区空洞的钻孔用略小于炮孔的圆木或编织袋等物件扎成球状型或圆柱型，用8#铁丝吊至距顶板约0.5m处拉紧铁线并固定好，先用较大的石块后用炮灰充填，不断探测充填长度，直至符合要求，然后按设计进行填装；

(5)起爆方法采用导爆管起爆系统，起爆网路连接采用非电导爆管微差起爆网络，根据实际情况，灵活采用排间、“V”型、梯形、对角线等微差逐孔起爆顺序；

(6)采空区空洞处理的效果可用下式检验：

H′＝h₀+H(1+K₀-K)，若实际塌落深度大于等于H′,则可判定空场基本塌落并充填，爆破处理达到预期目的，式中：

H′为爆堆塌落深度，单位m，h₀为空场平均高度，单位m，K₀为周边孔引起土岩净抛出系数，5％，k为围岩碎胀系数,根据爆破岩石性质一般取1.25～1.35。

效果汇总

本发明的有益效果如下：

(1)治理方案适合采空区空洞的形态和性质，保证治理过程中作业人员和设备的安全，保证治理效果。

(2)充分利用现有的露采工艺和设备，减少工程投资，降低治理费用。

(3)提高治理效率，缩短治理周期，采空区空洞治理能满足生产进度的要求，减少对正常生产工作的影响。

(4)提高地下资源回收率，减少资源浪费。

(5)采取边处理边监测的方法，在处理前以及处理过程中，同时加强地压监测，防止出现采空区空洞大面积陷落和大规模的地压活动。

附图说明

图1是本发明实施例提供的切割深孔爆破崩落法处理采空区示意图；

图2是本发明实施例提供的顶板垮落采空区示意图；

图3是本发明实施例提供的最小抵抗线示意图；

图4是本发明实施例提供的05-27号采空区爆破孔布置及爆破顺序平面图；

图5是本发明实施例提供的09-04号采空区爆破孔布置及爆破顺序平面图；

图6是本发明实施例提供的09-04号采空区爆破孔布置及爆破顺序平面图；

图中：1、钻机；2、钻孔；3、采空区范围；4、爆破孔；5、05-27号采空区；6、09-04号采空区；7、08-18号采空区。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明是这样实现的，一种露天矿采空区的治理方法包括露天采场下部采空区的治理方法和露天矿边坡下部采空区的治理方法；

露天采场下部采空区的治理方法具体如下：

对采空区空洞的稳定性进行评价，得到各采空区空洞主要参数：最小安全厚度H₀、安全系数K、各设备安全保障系数包括钻机1保障系数Z和最大设备保障系数M、采空区顶板到某水平的上覆岩体厚度H₁、该水平下挖一个台阶后上覆岩层厚度H_下、下挖一个台阶后安全系数K_下，根据采空区空洞的这些参数，将采空区空洞进行分类：

(1)对于某采空区空洞，若H₀≤H₁且H₀≤H_下且K>M且K_下>M，即采空区顶板到某水平的覆盖层厚度大于最小安全厚度、安全系数大于露天矿设备所需的最大安全保障系数，且下挖一个台阶后仍然满足上述条件，则此采空区暂不处理；

(2)对于某采空区空洞，若H₀<H₁或H_下<H₀或Z<K<M或(K>Z且K_下<Z)，用中深孔崩落法处理，即出现以下任何一种情况都需要在该水平进行爆破处理：采空区顶板到某水平的覆盖层厚度小于最小安全厚度、下挖一个水平后覆盖层厚度小于最小安全厚度、安全系数小于露天矿设备所需的最大安全保障系数而大于钻机1所需的安全保障系数、安全系数大于钻机1所需的安全保障系数但下挖一个台阶后的安全系数小于钻机1所需的安全保障系数；

(3)对于某采空区空洞，若K<Z，即采空区安全系数小于钻机1所需的安全保障系数，采用切割深孔爆破崩落法进行处理，同时在采空区范围3划定禁行区，禁止所有设备通行，切割深孔爆破崩落法是根据空区分布形态，在采空区空洞的外沿布置切割深孔，使空区顶板由于切割爆破失稳而塌落，具体操作时，保证钻机1在钻孔2过程中其重心始终在采空区范围3之外同时尽可能使钻孔2靠近采空区空洞中心，如图1；

(4)由于露天开采过程的爆破等震动，采空区顶板垮塌而出现的空洞，对于此种采空区，应先用反铲在周围试探性的放塌可能区域，然后根据具体情况采取用剥离物回填或人员设备绕行等处理方式，如图2；

露天矿边坡下部采空区的治理方法采用干式充填、膏体胶结充填、高水材料充填三种充填方法；

(1)干式充填法是利用露天剥离的岩土作为主要充填骨料，建立充填系统，然后通过采空区的钻孔2、充填管道将充填料自流或加压充填至井下采空区，使充填体与采空区空洞围岩共同作用，以改变围岩应力分布状态，可以减缓或阻止围岩的变形，达到有效控制地压和防止地表塌陷等目的；

(2)膏体胶结充填就是把煤矿的矸石、粉煤灰、工业炉渣、河砂等加工成不脱水的牙膏状浆体,此浆体为不析水的物料集合体,一般浓度在76％～85％。在充填泵的作用下通过管道输送到采空区,形成以膏体为主的胶结充填体支撑上覆岩层,来有效控制地表沉陷；

(3)新型高水速凝充填材料简称高水材料，是有A、B两种组成，其中A料是有95％～98％的熟料和2％～5％添加剂组成，B料是有65％～80％的石膏，20％～35％的石灰和2％～5％的添加剂组成。在运输或储存时，要保持干燥，在地面存放时间超过两个月。

进一步，爆破参数的选取如下：

(1)为保证爆破后岩石破碎粒度适当并充实充满采空区空洞空间，处理采空区空洞的爆破孔4按加强抛掷爆破来选取炸药单耗，取常规深孔爆破单耗的1.3～1.5倍；

(2)如图3所示，最小抵抗线的取值如下式：

W＝0.16H+0.29或者W＝0.15hn+0.19

式中W为最小抵抗线，单位m，hn为空场高度，单位m；

如果两式的计算结果不同时取两者中的大值；

(3)布孔方式选用三角布孔方式，即孔、排距之比约为1.15，为了保证炸药反应完全，且不限制孔网参数的扩大，孔、排距可通过下式确定：

3/4×a×b×H×q＝Q

一般可通过给定不同的孔、排距得出相应装药结构，通过比较选择最优布孔方式，穿孔过程中，为了准确掌握空区顶板厚度变化，施工过程中每隔3～4个孔打一个穿透孔，以便及时调整穿孔深度；

(4)装药方法采用反向装药，对于打穿采空区空洞的钻孔2用略小于炮孔的圆木或编织袋等物件扎成球状型或圆柱型，用8#铁丝吊至距顶板约0.5m处拉紧铁线并固定好，先用较大的石块后用炮灰充填，不断探测充填长度，直至符合要求，然后按设计进行填装；

(5)起爆方法采用导爆管起爆系统，起爆网路连接采用非电导爆管微差起爆网络，根据实际情况，灵活采用排间、“V”型、梯形、对角线等微差逐孔起爆顺序；

(6)采空区空洞处理的效果可用下式检验：

H′＝h₀+H(1+K₀-K)，若实际塌落深度大于等于H′,则可判定空场基本塌落并充填，爆破处理达到预期目的，式中：

H′为爆堆塌落深度，单位m，h₀为空场平均高度，单位m，K₀为周边孔引起土岩净抛出系数，5％，k为围岩碎胀系数,根据爆破岩石性质一般取1.25～1.35。

东露天矿田位于宁武煤田平朔矿区北端，平鲁区东北方向约10km处。矿田内主要可采煤层厚度大，煤层埋藏较浅，因此，生产矿井和小窑较多。首采区有沟底新井煤矿、砖井村煤矿、小西窑矿、榆岭矿、北岭矿等五座小煤矿。其中沟底新井和砖井煤矿距离露天矿拉沟位置比较近。沟底新井煤矿批采4、9、11#煤层，核定生产能力8万吨/年，已关闭，砖井村矿批采4#煤层，核定生产能力15万吨/年，目前也已经关闭，由于设计资料不全、丢失或不足，现无法准确确定其位置和边界，这些未经处理的采空区，受地压、岩石风化及爆破震动等的影响，煤柱变形破坏严重，上覆岩层稳固性逐渐下降，如果在其上部进行施工作业，必将引起采空区顶板坍塌、冒落事故的发生。同时，在平朔矿区煤系地层下部广泛奥陶纪灰岩，这些灰岩在特殊的地质构造及地下水的作用下，形成了喀斯特溶洞，溶洞完全塌陷形成陷落柱，在露天矿首采区拉沟位置北部开采境界外发现有2个陷落柱。这些溶洞及陷落柱的存在对露天矿的安全生产带来极大的危害。

现已发现的采空区空洞均位于露天采场下部，根据采空区空洞具体特征和稳定性分析结果以及采空区治理及采动的影响，将采空区划分为三类：

Ⅰ类：开采现状条件下，采空区不能满足钻机1的稳定性要求，则在当前水平采用切割深孔爆破崩落法进行处理。

Ⅱ类：开采现状条件下，采空区能满足钻机1的稳定性要求但不能满足930E的稳定性要求，或开采现状条件下满足930E的稳定性要求，下挖一个水平后不满足钻机1的稳定性要求，则在当前水平采用中深孔爆破崩落法进行处理。

Ⅲ类：开采现状条件下，满足930E的稳定性要求，下挖几个水平后，考虑采动影响及处理周围采空区的影响，采空区稳定性不满足930E的稳定性要求，但满足钻机1的稳定性要求，则在下挖后的水平采用中深孔爆破崩落法进行处理。

1、Ⅰ类采空区空洞治理方案：

本治理方案选择Ⅰ类采空区中的05-27号采空区5为例进行治理。

本治理方法根据本次勘探及三维激光扫描获得的采空区资料，运用中煤西安设计工程有限责任公司开发的采空区空洞上覆岩体稳定性分析软件对05-27号采空区5在不同荷载条件下的稳定性进行了评价。

05-27采空区空腔最大高度为25.6m，上覆岩体累计厚度为21.00m，按照自充填理论计算得05-27采空区塌落后距本作业平盘深度达到21.40m。根据露天煤矿大型设备通过采空区安全保障系数表，陷落深度21.40m远大于2m，故930E、D245S钻机1通过05-27采空区所需的安全保证系数应大于2，通过对比安全保证系数和计算的上覆岩体稳定系数可知，903E、D245S钻机1在05-27采空区上方运行时安全隐患大，急需治理。由于05-27号采空区5上覆岩层均较为破碎，较适合于荷载传递交汇线法和安全系数分析法，而此两种方法的分析结果显示903E、D245S钻机1在采空区上方运行时安全隐患较大。综上所述，应在当前开采水平采用切割深孔爆破崩落法处理05-27号采空区5。

具体处理方案：

根据采空区空洞上覆岩体稳定性评价软件的结果，对05-27号采空区5采用切割深孔爆破崩落法进行处理，钻机1站作业重心应在采空区范围3以外，以保证钻1机的作业安全。

经计算选择得出爆破孔4参数见表1，爆破孔4布置及爆破顺序见图4。

表1 05-27号采空区爆破孔参数表

05-27号采空区5共布置6个爆破孔4，总装药量为4838.4kg。

2、Ⅱ类采空区空洞治理方案

本治理方案选择Ⅱ类采空区中的09-04号采空区为例进行治理。

本治理方法根据勘探及三维激光扫描获得的采空区资料，运用中煤西安设计工程有限责任公司开发的采空区空洞上覆岩体稳定性分析软件，对09-04号采空区6在不同荷载条件下的稳定性进行了评价。

由露天煤矿空洞上覆岩体稳定性分析系统计算可知：09-04采空区最大高度为9m，上覆岩体平均厚度为32m，按照自充填理论计算得09-04采空区塌落后距作业平盘的深度为2.6m。根据露天煤矿大型设备通过采空区安全保障系数表，故930E、D245S通过09-04采空区所需的安全保证系数不应小于2.0，通过对比安全保证系数和计算的上覆岩体稳定系数可知，903E、D245S钻机1在09-04采空区上方运行时安全隐患不大。由于09-04号采空区6上覆岩层较为完整，比较适合于厚跨比法、结构力学梁理论计算法、普氏拱理论估值法、空场长宽比法，而此四方法的分析结果显示903E在采空区上方运行时安全隐患较大，而D245S钻机1在09-04号采空区6上方运行时较为安全。综上所述，为了保障人员和设备安全，应在开采现状水平采用中深孔爆破崩落法处理09-04号采空区6。

具体处理方案：

根据采空区空洞上覆岩体稳定性评价软件的评鉴结果，对09-04号采空区6采用中深孔爆破崩落法进行处理，钻机1可在采空区上方钻孔2，经计算选择得出爆破孔4参数见表2，爆破孔4布置及爆破顺序见图5。

表2 05-27号采空区爆破孔参数表

09-04号采空区6共布置33个钻孔2，总装药量为26611.2kg。

3、Ⅲ类采空区空洞治理方案

本治理方案选择Ⅱ类采空区中的08-18号采空区7为例进行治理。

本治理方法根据本次勘探及三维激光扫描获得的采空区资料，运用中煤西安设计工程有限责任公司开发的采空区空洞上覆岩体稳定性分析软件对08-18号采空区7在不同荷载条件下的稳定性进行了评价。

由露天煤矿空洞上覆岩体稳定性分析系统计算可知：08-18采空区最大高度为6m，上覆岩体最小厚度为37m，按照自充填理论计算得08-18采空区塌落后不会出现本平盘下陷。由于08-18号采空区7上覆岩层较为完整，比较适合于厚跨比法、结构力学梁理论计算法、普氏拱理论估值法、空场长宽比法，而此四方法的分析结果显示903E在采空区上方运行时较为安全，而D245S钻机1在08-18号采空区7上方运行时较为安全。因此，08-18号采空区7在当前开采水平较为安全。随着采剥工作的延续，降深一个水平后，由于采矿活动及周围采空区处理的影响，采空区8-18上覆岩体需进一步进行强度折减，折减后的情况见下表3。

表3 上覆岩体厚度及岩性分布表

序号	岩组岩性	破碎程度	厚度(m)
				1	粉细砂岩(9-2)	破碎	11
2	泥岩(10-1)	破碎	2
				3	粉细砂岩(10-2)	较破碎	5
4	中粗砂岩(10-3)	较破碎	5

运用中煤西安设计工程有限责任公司开发的采空区(空洞)上覆岩体稳定性分析

软件对08-18号采空区7的稳定性再次进行评价。

08-18号采空区7上覆岩体最小厚度变为22m，按照自充填理论计算得08-18采空区塌落后距地表的高度为1.6m。根据露天煤矿大型设备通过采空区安全保障系数表，故930E、D245S通过08-18采空区所需的安全保证系数不应小于1.8，通过对比安全保证系数和计算的上覆岩体稳定系数可知，903E在08-18采空区上方运行时存在有一定安全隐患，D245S钻机1在08-18采空区上方运行时安全隐患较小。由于采动和附近采空区治理的影响，08-18号采空区7的采用极限平衡法较为合适，分析结果显示903E在采空区上方运行时有一定的安全隐患，而D245S钻机1在08-18号采空区7上方运行时较为安全。综上所述，为了保障人员和设备安全，应在1305水平采用中深孔爆破崩落法处理08-18号采空区7。

具体处理方案：根据采空区空洞上覆岩体稳定性评价软件的结果，对08-18号采空区7在1305水平采用中深孔爆破崩落法进行处理。经计算选择得出爆破孔4参数见表4，爆破孔4布置及爆破顺序见图6。

表4 08-18号采空区爆破孔参数表

08-18号采空区7共布置8个爆破孔4，总装药量为3628.8kg。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性的劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种露天矿采空区的治理方法，其特征在于，所述的露天矿采空区的治理方法包括露天采场下部采空区的治理方法和露天矿边坡下部采空区的治理方法；

露天采场下部采空区的治理方法具体如下：

对采空区空洞的稳定性进行评价，得到各采空区空洞主要参数：最小安全厚度H₀、安全系数K、各设备安全保障系数包括钻机保障系数Z和最大设备保障系数M、采空区顶板到某水平的上覆岩体厚度H₁、该水平下挖一个台阶后上覆岩层厚度H_下、下挖一个台阶后安全系数K_下，根据采空区空洞的这些参数，将采空区空洞进行分类：

(1)对于某采空区空洞，若H₀≤H₁且H₀≤H_下且K>M且K_下>M，即采空区顶板到某水平的覆盖层厚度大于最小安全厚度、安全系数大于露天矿设备所需的最大安全保障系数，且下挖一个台阶后仍然满足上述条件，则此采空区暂不处理；

(2)对于某采空区空洞，若H₀<H₁或H_下<H₀或Z<K<M或K>Z且K_下<Z，用中深孔崩落法处理，即出现以下任何一种情况都需要在该水平进行爆破处理：采空区顶板到某水平的覆盖层厚度小于最小安全厚度、下挖一个水平后覆盖层厚度小于最小安全厚度、安全系数小于露天矿设备所需的最大安全保障系数而大于钻机所需的安全保障系数、安全系数大于钻机所需的安全保障系数但下挖一个台阶后的安全系数小于钻机所需的安全保障系数；

(3)对于某采空区空洞，若K<Z，即采空区安全系数小于钻机所需的安全保障系数，采用切割深孔爆破崩落法进行处理，同时在采空区范围划定禁行区，禁止所有设备通行，切割深孔爆破崩落法是根据空区分布形态，在采空区空洞的外沿布置切割深孔，使空区顶板由于切割爆破失稳而塌落，具体操作时，保证钻机在钻孔过程中重心始终在采空区范围之外同时使钻孔靠近采空区空洞中心；

(4)由于露天开采过程的爆破震动，采空区顶板垮塌而出现的空洞，对于此种采空区，应先用反铲在周围试探性的放塌可能区域，然后根据具体情况采取用剥离物回填或人员设备绕行处理方式；

露天矿边坡下部采空区的治理方法采用干式充填、膏体胶结充填、高水材料充填三种充填方法；

(1)干式充填法是利用露天剥离的岩土作为主要充填骨料，建立充填系统，然后通过采空区的钻孔、充填管道将充填料自流或加压充填至井下采空区，使充填体与采空区空洞围岩共同作用，以改变围岩应力分布状态，可以减缓或阻止围岩的变形，达到有效控制地压和防止地表塌陷的目的；

(2)膏体胶结充填就是把煤矿的矸石、粉煤灰、工业炉渣、河砂加工成不脱水的牙膏状浆体,此浆体为不析水的物料集合体,浓度在76％～85％。在充填泵的作用下通过管道输送到采空区,形成以膏体为主的胶结充填体支撑上覆岩层,来有效控制地表沉陷；

(3)高水速凝充填材料简称高水材料，是有A、B两种组成，按照质量百分比，其中A料是有95％～98％的熟料和2％～5％添加剂组成，B料是有65％～80％的石膏，20％～35％的石灰和2％～5％的添加剂组成，在运输或储存时，要保持干燥，在地面存放时间超过两个月。

2.如权利要求1所述的露天矿采空区的治理方法，其特征在于，爆破参数的选取如下：

(1)为保证爆破后岩石破碎粒度适当并充实充满采空区空洞空间，处理采空区空洞的爆破孔按加强抛掷爆破来选取炸药单耗，取常规深孔爆破单耗的1.3～1.5倍；

(2)最小抵抗线的取值如下式：

W＝0.16H+0.29或者W＝0.15hn+0.19

式中W为最小抵抗线，单位m，hn为空场高度，单位m；

如果两式的计算结果不同时取两者中的大值；

(3)布孔方式选用三角布孔方式，即孔、排距之比约为1.15，为了保证炸药反应完全，且不限制孔网参数的扩大，孔、排距通过下式确定：

3/4×a×b×H×q＝Q

通过给定不同的孔、排距得出相应装药结构，通过比较选择最优布孔方式，穿孔过程中，为了准确掌握空区顶板厚度变化，施工过程中每隔3～4个孔打一个穿透孔，以便及时调整穿孔深度；

(4)装药方法采用反向装药，对于打穿采空区空洞的钻孔用略小于炮孔的圆木或编织袋扎成球状型或圆柱型，用8#铁丝吊至距顶板约0.5m处拉紧铁线并固定好，先用较大的石块后用炮灰充填，不断探测充填长度，直至符合要求，然后按设计进行填装；

(5)起爆方法采用导爆管起爆系统，起爆网路连接采用非电导爆管微差起爆网络，根据实际情况，灵活采用排间、“V”型、梯形、对角线的微差逐孔起爆顺序；

(6)采空区空洞处理的效果可用下式检验：

H′＝h₀+H(1+K₀-K)，若实际塌落深度大于等于H′,则可判定空场基本塌落并充填，爆破处理达到预期目的，式中：

H′为爆堆塌落深度，单位m，h₀为空场平均高度，单位m，K₀为周边孔引起土岩净抛出系数，5％，k为围岩碎胀系数,根据爆破岩石性质一般取1.25～1.35。