摘要

对于直接顶板稳固性较差的矿山,通常需留设护顶层以防止直接顶板的垮塌冒落。为了保证矿山的安全开采,确定合理的护顶层厚度至关重要。针对房柱法开采的采空区顶板进行结构力学解析,将护顶层视作四边中部自由其余部分固支的薄板,即混合边界薄板。利用功的互等法推导出混合边界薄板的挠曲面方程,构建了混合边界护顶层力学模型,在此基础上得到了护顶层安全厚度的计算公式。将混合边界薄板与四边固支薄板的变形情况进行对比,发现混合边界薄板的挠度整体大于四边固支薄板,发现混合边界自由段长度与最大挠度值呈正相关。将理论分析和数值模拟结合应用在某铝土矿No.9采场上,确定了护顶层安全厚度为1m,验证了力学模型的准确性。