综放开采具有回采成本低、地质条件变化适应性强,高产高效等优势,已成为我国厚煤层开采的主要方法之一。国内外学者围绕此项开采技术开展了大量理论与试验研究,并取得丰硕研究成果,但在顶煤放出率与工序设备的配合方面仍需进一步探究。首先,存在采出率相对较低的问题,因此,需要明确破碎后顶煤在支架上方的流动及放出规律,基于此规律指导放煤工艺的选取、放煤终止原则的确定,以尽可能的提高工作面回收率、降低含矸率;其次,综放开采工艺复杂,需针对工序与设备的时空配合关系开展研究,以使各工序间配合更加紧密,充分发挥设备生产能力。本文以王家岭煤矿12309工作面为工程背景,运用极限平衡理论研究了顶煤体采动应力场演化规律,揭示了应力场中顶煤的受力状态及破碎机理,并进行了顶煤破碎块度现场实测。以所测顶煤块度为依据,采用离散元颗粒流程序（PFC）,建立散体放煤数值模型,探究了煤矸分界线动态演化规律及放出体形态特征。基于上述研究,设计了不同工艺参数组合的数值模拟试验,围绕多个放煤周期内的顶煤损失规律展开研究,明晰了不同放煤工艺参数对顶煤放出效果的影响,确定了适合于12309工作面的合理放煤工艺参数及放煤终止原则。根据所得合理放煤参数,运用理论分析的方法,研究了综放开采工序与设备的时空配合关系。（1）推导得出综放采场塑性区及弹性区支承压力分布表达式,得到了支承压力峰值距煤壁的距离为14.8 m,影响范围为44.3 m,并绘制了分布曲线。结合莫尔应力圆分析了顶煤破碎机理,通过顶煤破碎块度现场实测,得到了粒径在4.0～9.2 cm、9.2～14.4 cm、14.4～19.6 cm、19.6～24.8 cm、24.8～30 cm的顶煤块体所占平均质量百分比分别为18.96%、32.64%、23.47%、12.53%、12.40%。通过对不同块度的放出块体数量统计,得到了随着块度的增大,放出块体数量逐渐减少的规律。（2）研究了初始放煤及周期放煤过程中煤矸分界线的动态演化规律。设置标记点分析了等时间间隔内,不同位置的煤矸运移轨迹及速度,并运用抛物线描述了煤矸分界线形态。通过反演放出体发现,对于初始放出体与放煤时间较长时的周期放出体,整体形态为一个下部被支架掩护梁截割的椭球缺。而放煤时间较短时的周期放出体则类似于散体的突然垮塌。（3）设计不同放煤高度及放煤步距相互组合的9组数值模拟试验,统计得出多个步距内的顶煤流动差异及损失规律,并依据损失规律将煤损归纳为三种形式,分别阐述了三种煤损形式产生的机制。研究了放煤厚度及放煤步距对每一步距放煤量、放出煤矸颗粒集合体、采空区遗煤形态及不同损失位置的遗煤量等放煤效果的影响规律。在考虑割煤回收率的前提下,确定了适合12309工作面的合理放煤工艺参数为3 m放煤厚度、0.8 m放煤步距,煤层回收率为87.51%。（4）考虑相邻步距放煤之间存在的联系,反演过量放煤放出体并将其分为4个分区,围绕各分区占比及可放遗煤损失位置开展研究,研究发现过量放煤放出的顶煤颗粒中,仅约1/3的颗粒为过量放煤可放遗煤,并基于低含矸率、高回收率,提出适合于12309工作面生产实际的放煤终止原则为“见矸关窗”。（5）阐释了综放开采各工序的协调关系以及设备的配合关系。根据所得12309工作面合理放煤参数,分别研究了采煤机割煤速度、放煤速度以及割煤-移架系统的可靠度,确定了前、后刮板输送机的运载协调关系。