为研究三面环空孤岛工作面基本顶的变形及破断规律，以河南某煤矿MZ201工作面为研究背景，通过弹性薄板小挠度弯曲理论，构建了基本顶破断力学模型，分析了工作面基本顶的破断力学特征，得到了基本顶初次来压和周期来压步距。研究结果表明：初次来压时，基本顶岩层变形较小，顶板下沉量最大点位于采空区中后部，变形量为360 mm；周期来压时基本顶岩层变形较大，顶板下沉量最大点位于基本顶中心，变形量为807 mm；初次破断时，岩层最先从两长边中部发生拉伸破坏；周期破断时，基本顶从下表面中心位置开始破断，后沿倾向方向不断发展，在短边近端处分叉，形成“X”型破断；基于拉应力破断准则计算得到基本顶初次破断距和周期破断距分别为49.3 m和27.9 m。

1 基本顶薄板变形力学模型

    1.1 薄板假设及基本顶力学模型

    1.2 顶板力学模型求解

    1.3 能量变分法

2 顶板破断模型分析

    2.1 基本顶初次破断力学模型分析

    2.2 基本顶周期破断力学模型分析

3 工程实例

    3.1 工程概况

    3.2 工作面基本顶挠度分布特征

    3.3 工作面基本顶应力分布特征及破断机理

    3.4 基本顶破断距分析

4 结语