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为了获得精细化的采空区顶板塌陷机理，从而更好地指导实际工程设计，本文基于温克尔假设，把坚硬顶板视为弹性板，利用板壳力学理论对顶板-煤柱相互作用系统中的顶板进行力学分析，获得了顶板塌陷破坏机理。在分析过程中，利用机动法对温克尔地基板（弹簧支撑板）进行了塑性极限分析，得出了煤柱抗压强度的临界值。最后以马脊梁矿为工程实例进行分析，结果表明理论分析结果与工程实际情况吻合很好。