通过三维相似材料模拟试验,得到走向短壁水力采煤顶板周期垮落规律:顶板初次垮落及周期垮落的形状分别为三角形板结构和平行四边形板结构,垮落线与煤层走向呈一定角度。建立顶板周期垮落的力学模型,并运用工程近似分析法得出周期垮落时顶板允许悬落面积Sc与跨距比值p的函数关系。研究结果的应用,已取得了较好的技术经济效益,对水力采煤矿井的生产实践具有一定的指导意义。