提高工作面回采率一直是综放开采研究的核心问题之一,因此深入认识顶煤破坏机理,掌握顶煤破坏垮落的基本规律,对提高综放工作面回采率,实现安全高产高效具有重要意义。本文采用实验室MTS煤样力学特性实验、相似材料模拟实验、计算机数值计算和理论分析方法,以建北煤矿101综放工作面为典型研究对象,对综放开采顶煤破坏机理进行了比较深入的研究。根据实验室MTS煤样力学特性实验,分析了煤样变形破坏的基本特征,拟合得到了实验煤样的应力应变关系式,以及破坏准则的应力表达式和应变表达式;分析了煤体内节理裂隙的分布特征,及其产状对综放开采顶煤破坏的影响规律;根据相似材料模拟实验,分析了顶煤破断、垮落特征和工作面前方支承压力分布特征;应用数值计算分析综放开采顶煤体应力场分布特征、位移及破坏区分布特征;通过分析支承压力分布区和控顶区顶煤的力学属性,认为支承压力分布区顶煤已经变为塑性介质,而控顶区顶煤产生剪切滑移破坏;运用断裂力学理论,建立了顶煤破坏的整体力学模型,并导出了顶煤扩容破坏的力学表达方程式。