摘要：基于大倾角煤层开采物理相似材料模拟、数值模拟结果,分析了围岩宏观应力拱壳的力学特征,认为应力拱壳是开采扰动破坏原岩应力平衡后,围岩在自组织作用下形成的起主要承载作用的高应力形态,是在某一强度准则下强度包络线的空间展布形态,具有几何形态非对称性和应力分布非均匀性。据此,建立了应力拱壳分析模型和坐标系统,推导出宏观应力拱壳的形态方程,给出应力拱壳的稳定性判别准则,其失稳关键部位失稳主要有壳顶拉伸破坏失稳、壳肩压剪破坏失稳、壳基复合失稳3种形式,根据应力拱壳关键部位失稳过程可将应力拱壳的失稳分为＂壳基-壳顶（壳肩）＂失稳模式和＂壳顶（壳肩）-壳基＂失稳模式。

关键词：宏观应力拱壳 分析模型 形态方程 稳定性判别准则 失稳模式 

单位：西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室 陕西西安710054 西安科技大学能源学院 陕西西安710054