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为揭示特大断面碎裂厚煤层巷道破坏机制，并对围岩进行有效控制，运用Winkler弹性地基梁理论，建立了巷道顶板弹性基础梁力学模型，推导出了煤巷顶板下沉量、顶板岩梁弯矩的特征函数公式，分析了顶板下沉量、顶板岩梁弯矩随巷道跨度的变化关系，并在东坡煤矿进行现场应用。现场实践表明：依据该模型计算结果，选用新型预应力桁架锚索支护系统进行现场巷道维护，有效解决了碎裂厚煤层巷道的围岩控制问题，证明了该模型的合理性。