一、项目背景
过去，煤炭产业结构不合理，生产规模小，工艺落后。在上个世纪八十年代，全国煤炭市场疲软，地方煤炭开采实施“有水快流”的政策，有些煤矿采用落后的“房柱式”或“残柱式”打眼放炮采煤方法，生产技术装备水平低，生产工艺落后，以掘代采，采掘不分。
粉煤灰为电厂煤炭燃烧后的主要产物，且现在对粉煤灰的开发利用有限，若不及时处理对环境污染较大。
近年来，随着开采强度的不断加大，很多矿井逐步进入房柱式采空区上开采。但蹬空开采存在一定的安全威胁，以粉煤灰为主的充填材料，价格低廉，且强度满足要求，具有一定的先进性。
二、研究内容
1.基本原理
通过在老空区上覆地面施工钻孔将水泥、粉煤灰混合浆液注入采空区和上覆岩层的裂隙中。混合浆液经过固化、胶结形成结石体，对上覆岩层形成支撑作用，阻止采空区上覆岩层的冒落。
2.关键技术
保证上覆煤层回采过程中，采空区以上岩层能够有效地承受采动影响的荷载，不产生下沉和变形，合理确定采空区治理水泥、粉煤灰注浆标准。
3.工艺流程
4.主要参数指标
①注浆材料配比：水泥∶粉煤灰=3∶7;
②浆液充填率：≥85%;
③浆液结石率：≥85%;
④浆液结石强度：1.5～2.0MPa;
⑤注浆结束压力：2～3 MPa。
三、应用效果
某矿老空区未填充前，6号煤层受蹬空煤量92万吨,无法回采。
该矿根据老空区分布情况，设计在每个较大老空区施工一个注浆钻孔，通过地面注浆填充老空区，根据煤层倾角，部分老空区采用自溜填充，共施工10个注浆孔，合计1729.8m，注浆49104.5m3。合计费用726万元。
老空区充填后，可多采出煤炭92万吨，按照目前成本测算，每吨煤利润约100元，可创造利润9200万元，扣除成本费用726万元，可现实利润8474万元。
四、推广应用
通过老空区填充，有效确保了蹬空工作面的安全回采，同时有效对粉煤灰进行利用。该技术适用于煤层层间距较小，且下伏老空区面积较大，上覆煤层回采存在蹬空威胁的矿井。
