1.一种固体充填采煤充采质量比设计方法，其特征是利用煤炭采出空间与充入的固体充填物料空间体积相等的原理，设计充采质量比等价于设计充入固体充填物料的密度与原煤的密度比，其设计如下：充采质量比e为在夯实力σt作用下的固体充填物料密度ρt与原煤的密度ρc之比，即：式中，原煤的密度ρc通过现场取样测定；固体充填物料在夯实力σt作用下的密度ρt由实验室试验及数据拟合计算获取，获取步骤如下：a、确定固体充填物料在钢筒中的初始装料高度h、装料质量m0及钢筒横截面积A；

b、计算固体充填物料压实前的密度ρ0，即：

c、采用伺服试验机对固体充填物料进行压缩试验，记录加载过程中的应力σ与应变ε；

2

d、绘制ε-σ曲线，按相关系数R对曲线进行拟合得到固体充填物料压实过程中的应变ε-应力σ函数关系，即：ε＝ε(σ) (3)；

e、根据压实过程中质量守恒定律ρ0Ah＝ρ(σ)Ah(1-ε(σ))，得到固体充填物料压实过程中密度ρ-应力σ函数关系，即：f、当固体充填物料充填入采空区后，固体充填物料受到来自夯实机构的夯实力σt，形成密实的充填体，根据步骤e中的关系式(4)，即得到该充填体在夯实力σt下的密度ρt：

2.根据权利要求1所述的一种固体充填采煤充采质量比设计方法，其特征在于：所述2

的应变-应力关系拟合要求相关系数R不低于0.95。

3.根据权利要求1所述的一种固体充填采煤充采质量比设计方法，其特征在于：所述的夯实机构的夯实力σt范围为1.5～2.5MPa。