本文是与义马矿务局（煤业集团公司）千秋矿共同合作的科技攻关项目，以千秋煤矿的地质条件为依据。通过三维相似模拟实验研究，分析了巨厚煤层在一次采全高综放工艺下，完全破碎的顶煤的移动规律；通过Matlab软件的使用拟合了单口和双口的放煤椭球体、放煤漏斗曲线，并作出立体图形；运用数理统计中正交实验方法及椭球体理论分析放煤步距、放煤轮数、放煤顺序、同时放煤架数对放煤效果的影响，进而确定出最优的放煤方式；通过在定做的三维散体相似模拟实验台上的操作，从整体上阐明了不同放煤下的顶煤放出的特点。 本文还运用模糊数学的聚类分析的理论，Visual Basic语言编写程序，以冒放性为标准对我国主要矿区的29个厚煤层矿井分类，最后找出其中与千秋矿冒放性最为相近的矿井；并以生产实践结果和理论上的分析说明该矿井的顶煤冒放性特点。