许刚刚，王晓东，王 海，邵红旗，曹祖宝

(1.西安科技大学 建筑与土木工程学院，陕西 西安 710054；2.中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西 西安 710077)

煤矿空洞型采空区是地下煤炭资源开采完成后留下的巨型空洞，是一种不稳定的人工地质构造，随着形成时间的推移和赋存环境的变化，这种不稳定构造可能发生退化而衍生地面塌陷、矿山地震等矿山灾害。尤其小型煤矿，开采手段落后，顶板管理方式粗放，且缺乏必要地质资料，遗留的采空区潜在灾害更加严重[1，2]。随着国民经济建设和矿业城市的不断发展，大量的铁路、高速公路不得不穿越煤矿采空区，某些建筑物、构筑物不得不在采空区上建造，采空区灾害更成为影响我国民众长期生存和社会长期发展的突出问题。

目前国内外对采空区地基处理措施主要有全部充填注浆法、局部支撑覆岩或地面构筑物法、覆岩离层注浆法、释放老采空区的沉降潜力法[3-7]。注浆充填法在公路[8，9]、铁路[10]、桥梁[11，12]、隧道[13]、建(构)筑物[14-16]、水库[17]等下伏采空区治理中都得到了广泛的应用，实践证明注浆充填法是最直接、最有效的采空区治理措施。各类构筑物下伏采空区的注浆，以充填采区大洞室及上覆岩土体较松散裂隙裂缝为主，为充填式注浆，用量动辄上万立方。然而，传统水泥浆液因流动扩散范围不易控制、泌水率高、结石率低、水料分散性大等，严重制约着采空区治理工程技术的精细化发展。注浆投砂法[18，19]能够大大降低采空区充填成本，具有良好的技术效果和经济效益，但投砂受钻孔孔径的限制，投砂量较小，风积砂与水泥粉煤灰浆混合比例不确定且不均匀，影响结实体强度，同时注浆扩散不可控。……