放顶煤（综采放顶煤和丌型钢放顶煤），就是在厚煤层中沿煤层底板布置一个采高1.8-3m的走向长壁工作面，用常规的方法进行回采（打眼放炮或采煤机落煤），利用矿山压力使支架上方的顶煤破碎成散体，由工作面软帮放出来，进行厚煤层一次采全高。
近几年来，鹤岗矿业集团公司兴安煤矿引进了放顶煤一次采全高的新工艺，取得了良好的效果。不仅实现了高产量、高效益的目标，同时降低了巷道掘进率、材料消耗、吨煤成本，也减少了工作面搬家次数，提高了全员效率，在煤炭生产中得到了普遍推广和应用。
1、放顶煤工作面顶煤破碎机理及放煤高度的合理确定
实现顶煤的有效破碎和顺利放出是放顶煤的核心问题，是支架选型及确定放顶煤工艺的重要依据。因此，采用放顶煤开采方法，首先需要了解顶煤的破碎机理和顶煤自然冒落高度，确定煤层是否具有可放性；其次，根据不同的煤层厚度、地质构造、工作面布置方式等，来确定是否采用放顶煤采煤工艺，达到最大限度提高煤炭的回收率，最终实现高产、高效、降耗的目的。
1.1顶煤的破碎机理
放顶煤工作面在回采过程中，根据采煤工作面应力分布规律，煤壁前方是应力集中区，形成煤层本身的支承压力。随着工作面的推进，顶煤承受顶板和支架的共同挤压作用，因此可以说，顶煤破碎是支承压力、顶板活动及支架支撑应力共同作用的结果。其中支撑压力对顶煤具有欲破坏作用，是顶煤破碎的关键；顶板由于自重力下沉回转对顶煤起到再破坏作用，促进顶煤进一步破碎。随着工作面的继续推进，支架的反复支撑对工作面支架上部2～3m的顶煤起到了直接破坏作用；同时，使顶煤的内应力及顶板下沉出现周期性的变化，形成交变，重复应力作用，促使对顶煤的破坏进一步发展。
综上所述，根据应力分布规律及工作面开采过程中支承压力、顶板下沉和支架支撑应力对工作面顶煤的共同作用，沿工作面推进方向的顶煤变形和破坏可分为四个区域：
(1)顶煤完整区。工作面硬帮煤壁沿推进方向4米以外的顶煤为完整区，其主要特征是顶煤尚未发生破坏。了解这一区域特性，可以为是否采用人工松动方法使顶煤提前欲裂，提供科学依据。
(2)顶煤破坏发展区。工作面煤壁以里1～4 m范围为破坏发展区。主要特征是煤体己破坏，裂隙扩展，水平变形大于垂直变形，但仍具有相对完整性。了解这一区域特性，为工作面硬帮顶板管理提供科学依据。
(3)顶煤裂隙发育区。工作面煤壁以里Im至工作面煤壁外2m为裂隙发育区。主要特征是经过支撑作用和支架的往复支撑使顶煤中的裂隙进一步发育，表现为裂缝密度的增加和裂缝的增大。了解这一区域特性，为工作面顶板管理和工作面开帮时，采取针对性的技术管理措施，防止顶板抽漏提供科学依据。
(4)顶煤垮落破碎区。工作面硬帮往软帮放顶线2-4 m处为垮落破碎区。主要特征是顶煤逐渐进入破坏阶段，“假塑性结构”失稳，顶煤丧失其连续性。了解顶煤破碎机理，在开采的过程中可以根据其破碎机理合理采取相应措施来促进顶煤破碎，从而达到放顶煤工作面预期效果。
1.2放煤高度的合理确定
1.2.1顶煤的最大可放高度
根据已有的研究结果表明，随煤层高度的增加，顶煤裂隙扩容系数趋于减少，并且在工作面后方的不同剖面上其递减速率不同，在距煤壁1m时，顶煤高度10 m处，扩容系数K-l，即10 m以上煤体不易垮落，形成暂时的稳定状态，据此分析如下：
丌型钢梁放顶煤工作面，放煤时软帮放顶线距煤壁为2.4。，根据顶煤扩容系数分析，顶煤的冒落高度可达15°，15 m以上的煤层就不易放出。
综采放顶煤工作面软帮距硬帮煤壁为3.0 m，根据顶煤扩容系数分析和实践可知，顶煤的冒落高度可达20 m，20 m以上的煤层就不易放出。
总之，不论采取兀型梁放顶煤或综采放顶煤开采工艺，顶煤放出高度都是有限的。根据以上分析可知，放煤高度都在10 - 20 m之间。煤层硬，则放煤高度小；煤层软，则放煤高度增大。
1.2.2顶煤的最小放出高度
通过顶煤破碎机理可知，支架阻力受不同高度顶煤破碎程度影响，在厚度方向上，支架阻力对顶煤下位2～3 m的顶煤的影响较明显，在此范围以上的顶煤几乎不受影响。当顶煤厚度小于2m时，顶煤己被压酥，承载能力很低，使其上方的直接顶失去依托而导致冒落。同时，2个放煤口之间的脊煤损失相对过大，软帮底板有浮煤堆积，所以顶煤的厚度越小，这部分损失越大。
由此分析认为，放顶煤工作面顶煤厚度不宜过小。当煤层厚度小于5m时，一般不宜采用放顶煤开采方式。
2、结束语
综上所述，通过对顶煤破碎机理、放煤高度及其可放性的初浅分析，为放顶煤开采工艺的应用提供了科学依据。同时，为特厚煤层开采出现回收率低的问题，提供了解决的途径。特别是开采厚度超过20 m的煤层时，提出在采用软帮自然冒落放煤的同时，还应提前采取相应的人工方法对顶煤进行松动、破坏，使其能够有效放出。这样才能充分发挥放顶煤开采方式的优势，达到优化回采工艺、支护方式，降低劳动强度、吨煤成本、巷道掘进率，从而实现工作面单产高，效率高和煤炭资源回收率高的效果。
