综合机械化放顶煤开采已经成为我国厚煤层开采的主要方法之一,顶煤采出率一直是综放开采中的一个核心问题,努力不断提高综放工作面顶煤采出率对促进综放技术进一步发展具有重要意义。在对综放工作面顶煤采出率的诸影响因素进行系统分析的基础上,应用FLAC3D和UDEC软件进一步对影响坚硬煤层综放工作面顶煤采出率的一些关键因素进行了数值计算分析。采用FLAC3D对比分析了坚硬顶煤预先爆破弱化前后、不同底煤采高时,随着工作面推进,顶煤中支承压力的分布规律和破坏区分布特征;采用UDEC对比分析了顶煤预先爆破弱化前后、不同底煤采高、不同放煤步距时,顶煤随工作面推进而发生变形、破坏、垮落等特征。计算分析结果表明,对顶煤预先爆破弱化之后,应力集中程度提高,应力峰值点前移,作用影响范围扩大,顶煤破碎程度明显提高;加大底煤开采高度后,顶煤的破坏程度加大;采用两采一放比采用一采一放顶煤的冒放状态好。根据模拟和分析,提出了采取坚硬顶煤爆破弱化,适当加大底煤采高,对具体煤层地质条件采取合理放煤步距等采放工艺参数,加强工作面初末采等提高综放工作面顶煤采出率的技术措施。以大佛寺煤矿40301综放工作面为研究对象,进行了现场试验分析,试验期间工作面采出率达到了80.4%,取得了良好的安全、技术和经济效果。