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摘要
为研究采空区顶板-矿柱的失稳破坏机制，在现场调查某地下大理岩矿的基础上，以采空区最薄弱区域为对象，构建了顶板-矿柱支撑系统力学模型，推导出顶板-矿柱支撑系统最大拉应力计算公式，分析了矿柱间距、矿柱宽度、顶板厚度及顶板跨度对采空区顶板最大拉应力的影响。结果表明：受上覆围岩荷载作用，采空区最薄弱区域为中部区域，应力主要集中于顶板，失稳破坏形式为顶板受拉破坏；其他因素不变的条件下，矿柱间距为12 m时，采空区顶板最大拉应力值最小，最大拉应力随矿柱间距增大先减后增；采空区顶板的拉应力与矿柱宽度、顶板厚度呈负相关，随着矿柱宽度增大，最大拉应力逐渐减小；随着顶板厚度增大，最大拉应力急剧减小；顶板跨度越大，最大拉应力越大，增大速率保持稳定。数值模拟结果及工程实例验证了理论计算公式的科学性和合理性。
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