坚硬顶板的开采难题一直制约着煤矿的安全生产,悬顶面积过大,会造成煤与瓦斯突出,工作面顶板管理难度大等一系列生产难题,所以解决坚硬顶板垮落难度大的问题,成为解放矿井生产力的首要任务。目前国内处理坚硬顶板的手段主要有:水压致裂、预裂孔装药爆破,本研究对两种坚硬顶板的处理方式进行了分析和探讨,结合晋能控股集团小常煤业（以下简称小常煤业）30217运输巷工程地质条件,决定采用静态破碎剂（以下简称SCA）对该工程难题进行处理。通过实验分析、切顶卸压孔的参数计算、数值模拟和工程实践相结合研究SCA的实用效果。（1）通过物理实验得出:当水灰比为0.25时SCA的体积膨胀率达到355%;拌合水温对SCA的水化反应有促进作用,但对其最终体积膨胀率无明显影响;SCA浆体的径向膨胀压随着孔径的增加而增加,一般钢管底部的径向膨胀压大于其中部径向膨胀压,且钢管底部与中部的径向膨胀压差值随着孔径的增加而增加;当钢管的孔径相同时,钢管的径向膨胀压随着约束程度的增加而增加;根据SCA水化反应的速度,将其水化反应过程大致分为3个阶段,第一阶段为水化反应储热阶段,第二阶段为快速反应蓄能阶段,第三阶段为膨胀压缓慢攀升阶段;通过对SCA浆体作用下煤矸石试样和砂岩试样的破坏实验,可以说明只要预裂孔布置合理,运用SCA来破裂砂岩是可以实现的。（2）通过对切顶参数理论分析、数值模拟结合工程地质条件得出:30217运输巷的切顶高度为10 m,切顶角度为75°时切顶效果最好。这个施工角度及预裂孔深度对施工设备及操作人员没有特别要求,矿方很容易满足施工条件。（3）通过对顶板预裂窥视情况图观察,可以发现窥视孔内有较发育的节理和裂隙,孔壁裂隙较多。随着工程量的加大,预裂孔会把顶板切割出一条贯穿裂缝。辅助顶板垮落,减小煤柱所受的支撑压力,缓解巷道围岩支护难度大的问题。（4）通过现场顶板预裂情况跟踪得出:小常煤业30217运输巷预裂孔装填SCA药卷之后,工作面采煤机开始工作差不多2.4 m时,工作面液压支架后面的顶煤就开始垮落,项目的实施,辅助工作面顶板垮落步距减少10 m左右,成功阻断了工作面顶板和采空区顶板的应力传递联系,保证了矿井安全施工。多回收了10 m左右的顶煤,为煤矿提供了巨大的经济效益。同时缓解了运输顺槽外侧煤柱压力,解决了工作面悬顶面积过大可能导致的通风死角等一系列问题,保证了煤矿的安全生产。本研究验证了SCA是可以用来处理矿井坚硬顶板垮落难度大的问题,成功解决了矿井生产难题,拓宽了SCA的使用范围,在一定程度上,对SCA的使用进行了技术革新。工程的成功应用对具有相同开采难题的矿井具有深远意义。