我国山西、内蒙、陕西等地广泛分布煤厚超过8m的特厚煤层,同时特厚煤层中一般赋存多层厚夹矸,在使用综放开采时,由于夹矸层的影响,经常出现顶煤冒放性差、采出率低、顶煤垮落角小等现象。由于老三沟煤矿先期开采6号煤层属于平均厚度为20m的富夹矸特厚煤层,在使用综放开采时,需对老三沟煤矿顶煤的冒放性进行分析和研究。本文以老三沟煤矿6号煤层为工程背景,采用现场调研、实验测试、理论分析、物理模拟及UDEC数值模拟相结合的研究方法,系统地研究了老三沟煤矿先期开采区域顶煤冒放性,主要研究内容如下:(1)以老三沟煤矿6号煤层地质条件为基础,采用实验测试的方法,得到了首采6号煤层煤岩体的力学参数,且归纳出了7种先期开采区域6煤概化模型;(2)通过分析含夹矸顶煤破碎机理和夹矸对顶煤冒放性的影响,得到了在工作面推进过程中,按照原岩应力区后的顶煤受力状态将其划分为4个区域,同时计算得出了顶煤支承压力、夹矸与顶煤破裂应力值、中部夹矸极限厚度和顶煤与夹矸破裂系数。(3)以不同概化模型为基础,使用物理模拟和数值模拟进行分析,并结合理论计算结果,得到了不同概化模型所对应区域在不同机采高度下顶煤冒放性及所对应区域合理的采放比;并归纳总结出了不同煤层厚度、不同夹矸数量、不同夹矸位置对顶煤冒放性影响的特征及规律。分析结果可为老三沟煤矿和其他相似条件煤矿特厚煤层顶煤综放开采提供指导和借鉴。