二、条带开采岩层与地表移动机理与规律
为研究条带开采引起的岩层与地表移动规律，采用 现场实测、理论分析等多种方法对此进行研究。通过条 带开采的实测资料，认为条带开采地表移动和变形规律 与全采相似。但是普遍认为，条带开采的岩层与地表移 动机理截然不同于长壁式全采。
1．煤柱的压缩与压入说
煤柱的压缩与压入说是基于连续介质力学法而提出的， 认为条带开采上覆岩层与地表的沉陷是由煤柱的压缩、 煤柱压入底板和煤柱压入顶板三部分组成。
绿色开采技术体系
煤炭采出
岩层移动
排放矸石
关 键
地下水流失 及突水事故
瓦斯卸压流动、 瓦斯事故、
排放瓦斯污染环境
地表塌陷、 土地与建筑物
损坏
占用土地污 染环境
层
理 论
保护水资源
煤与煤层气 共采
条带开采、 少出矸石与 煤炭 充填开采 煤巷支护 地下 (土地复垦) (矸石利用) 气化
绿色开采技术体系
二、条带开采的类型
§ 8.2 条带开采基本理论与方法
一、条带开采设计的原则 （1）地表允许变形原则：即条带采出后，地表能够形
成单一均匀的下沉盆地，而不出波浪式下沉。地表产生 的变形值要小于保护地面建筑物允许的变形值。 （2）煤柱稳定性原则：即保证留设条带煤柱有足够的 强度支撑覆岩的载荷，并且能够保持长期稳定。 （3）回采率原则：即在满足地表允许变形原则和煤柱 稳定性原则前提下，回采率应尽量大，采出条带尽量宽。
煤柱的压缩量按单向弹性压缩处理，其作用的应力为 煤柱平均应力。
煤柱压入顶底量假定煤柱的平均应力作用与半无限
2．岩梁假说
岩梁假说是根据一些矿井的地质条件，在条带开采区 域上覆岩层中存在一层或几层厚度较大、强度较高的岩 层（即关键层）。
在条带开采时该岩层为起控制作用的岩梁，或者如同 一个受煤柱和冒落拱局部支撑而弯曲下沉的弹性地基梁， 然后按线弹性理论给出了应力和位移的计算公式。
（4）水体下采煤以及受岩溶承压水威胁的煤层开采；
（5）地面排水困难；
（6）煤层埋藏深度在400～500m以内，单一煤层，厚度比 较稳定，顶底板岩层和煤层较硬，断层少；
四、条带开采地表沉陷规律 （1）地表下沉系数（q）很小。 一般情况，q =0.03～0.15。 （2）水平移动系数（b）较小。 一般情况，b=0.2～0.3。 （3）主要影响角正切（tanβ）较小。 一般情况， tanβ =1.2～2.0。 （4）地表移动期较短。
五、条带开采的应用
我国是一个产煤大国，每年有近十几亿吨煤炭从地下采 出，开采所引起的地表沉陷及其环境灾害问题日益突出。 而这些矿区的地表多属建（构）筑物、水体、铁路、农田、 公路、桥涵等设施的分布区。例如，我国村庄下压煤量超 过亿吨的省份就有9个，见表8-1。
全国“三下”压煤量达140亿吨，仅全国建筑物下压煤量 就达87.6亿吨，占“三下”压煤总量的63.5％，居“三下” 压煤量之首。
条带开采与一般长壁式采煤法相比，有采出率低、掘进率 高、采煤工作面搬家次数多等缺点。但它的突出优点是开采 后引起的围岩移动量小、地表沉陷小。条带开采法适合于 以下条件的采煤：
（1）地面为密集建筑群、结构复杂建筑物或纪念性建筑物 下采煤；
（2）难以搬迁或无处搬迁的村庄压煤；
（3）铁路桥梁、隧道、或铁路干线下采煤；
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§8 条带开采技术
§8.1 概 述 §8.2 条带开采基本理论与方法 §8.3 条带开采实例
§ 8.1 概 述
一、条带开采的基本概念 条带开采是一种部分开采方法，它是将要开采的煤层区
域划分为比较正规的条带形状，采一条、留一条，使留 下的条带煤柱足以支撑上覆岩层的重量，而地表只产生 较小的移动和变形。 与全部跨落法开采不同，条带开采的资源回收率偏低， 一般仅在保护地表建（构）筑物、水体及铁路的情况下 才应用，是煤矿绿色开采技术（Green Mining Technology）体系中的重要技术措施之一。
建筑物下压煤开采已成为矿区面临的主要问题。建筑物下 采煤问题的关键是控制地表沉陷，控制地表沉陷的方法主 要有充填开采、条带开采、离层注浆等。
由于充填开采成本高等原因，目前在我国应用较少。离层 注浆是近年来发展起Байду номын сангаас的新方法，尚处于试验研究阶段， 在国内应用也不广泛。
条带开采由于能有效地控制上覆岩层和地表沉陷，保护 地表建筑物和生态环境，在我国煤矿被广泛采用。
我国条带开采多采用冒落法管理顶板，采深一般小于 400m，开采厚度在6m以下，采出率一般在40%－78.6%之 间。
除少数由于重复采动、煤体强度低、采出率偏大等特殊 原因影响，使下沉系数偏大之外，我国条带开采地表下 沉系数一般小于0.2。
另外，我国已对包括急倾斜煤层在内的各种倾角的煤 层、大采深煤层进行了条带开采试验研究。
（3）伪斜条带开采即条带长轴方向与煤层走向斜交，多 用于倾角大于35º的煤层。
近水平煤层条件下，既可以沿走向划分条带，也可以沿 倾向划分条带，条带工作面既可以沿走向推进，也可以 沿倾斜推进，在这种条件下条带划分主要考虑如何有利 于生产和利用原有生产系统以及减少工作面的搬家次数， 以提高生产效率。
三、优缺点及适用条件
目前已成为我国村庄下、城镇建筑物下及不宜搬迁建筑 物下等压煤开采的有效途径。
因此，利用条带开采解放“三下”压煤，充分合理利用 深部煤炭资源，提高深部资源采出率、减轻采动损害、 保护地表建（构）筑物及矿区生态环境具有重要意义。
条带开采在“三下“压煤开采中具有广阔的推广应用前 景。
我国在条带开采生产实践方面，先后在全国10多个省、 100多个条带工作面进行了条带开采，取得了丰富研究 成果和实际观测资料。国内外条带开采的部分实例，见 表8-2，表8-3。
根据条带开采的布置方式，条带开采可分为走向条带开采、 倾斜条带开采和伪斜条带开采三种。
（1）走向条带开采的条带长轴方向沿煤层走向布置，多 用于水平或缓倾斜煤层，当煤层倾角较大时，走向条带煤 柱稳定性差，但它的优点是工作面搬家次数少，工作面推 进长度大；
（2）倾斜条带开采的条带长轴方向沿煤层倾斜方向布置， 多用于倾斜煤层，煤柱的稳定性较好，其适应性强，应用 较广泛，它的缺点是工作面搬家次数频繁；