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拱形结构注浆是一种新型的煤矿采空区注浆施工方法，该方法与采空区充填注浆的不同之处在于：它不仅从材料学角度加固地层，更重要的是结合结构力学原理，用拱形结构来承载上覆土压力和阻隔采空区上覆岩层变形向地表扩展。利用数学力学分析法和数值模拟法初步探讨了拱形结构注浆控制煤矿采空区地表沉陷的力学机理，得出了拱形结构注浆的相关注浆参数及其之间的数学关系，以及理想状况下的注浆效果，为进一步研究该注浆方法的关键技术奠定了基础。