中图分类号：TD325 文献标识码：A doi：10.12128/j.issn.1672-6979.2025.07.006

0引言

煤炭资源仍是重要的能源之一，开采方式逐渐转向“三下\"（建筑物下、铁路下、水体下）。充填开采和条带开采被普遍的应用于“三下\"开采[1-4]，相较于充填开采的高成本，条带开采成本低且能较好的控制覆岩破坏和地表移动变形[5-6]，在我国东部矿区应用较为广泛。目前条带开采沉陷理论比较成熟，国内外许多学者针对条带开采理论及应用进行了大量的研究[7-10]。雷武林等[1]为实现建筑物下煤炭资源的安全开采，采用实地勘察等方式确定了大采宽条带开采设计方案，并采用预测和模拟的方法进行了验证。何荣等[12]基于SBAS-InSAR技术对大采深条带开采地表沉降进行监测，并与实测数据对比，结果基本吻合，验证了该技术监测的可靠性。谷拴成等[13]采用数值模拟、现场实测等方法，确定出条带开采煤柱支承压力分布情况，并计算出不同采空区宽度、不同工作面埋深的煤柱最大塑性区宽度。郭广礼等[14]针对中原煤粮复合区耕地保护和煤炭资源开采的矛盾，提出了带状充填开采技术，并建立了相应的地表变形预测方法。

然而条带开采属于不充分采动，虽经长期自然压实，但开采形成的采空区覆岩破裂、离层和垮落岩块的欠压密等现象仍将长期存在。条带煤柱在长期地下水浸泡及高应力状态下造成两侧煤壁屈服剥离，导致条带煤柱失稳[15-17]，进而产生“活化\"变形，对地表建筑物的安全产生一定的威胁。

为此，本文以某矿区村庄下条带开采为工程背景，结合理论分析了条带煤柱的稳定性及未来煤柱屈服宽度，采用数值模拟的方法研究了条带煤柱失稳前后覆岩内部应力变化及地表移动变形变化特征，分析了条带煤柱失稳后地表“活化”变形。……