摘要：頂煤采出率是厚煤層綜放開采最為關(guān)注的的核心問題之一,為了明確放煤終止原則,最大程度地提高頂煤采出率,基于隨機介質(zhì)流理論,首先推導(dǎo)了煤矸分界線和放出體方程,根據(jù)放出體方程分析了頂煤放出體的形態(tài)演化特征。協(xié)同考慮煤矸分界線和頂煤放出體的形態(tài)演化,建立了頂煤采出率與含矸率的理論計算模型,并根據(jù)此模型探討了不同頂煤厚度條件下頂煤采出率與含矸率的相互關(guān)系;然后結(jié)合塔山煤礦生產(chǎn)實際,利用模型試驗設(shè)置了兩種頂煤厚度,獲得了頂煤采出率與含矸率的試驗關(guān)系曲線;最后對塔山煤礦8101,8102和8111三個工作面頂煤采出率與含矸率進行現(xiàn)場實測,并根據(jù)實測數(shù)據(jù)擬合出頂煤采出率與含矸率的關(guān)系曲線;將模型試驗和現(xiàn)場實測所得頂煤采出率與含矸率關(guān)系曲線分別與理論研究對比分析,驗證了理論分析的可行性。研究結(jié)果表明:頂煤放出過程中,放出體軸偏角隨放出體高度增加逐漸減小,即放出體逐漸向煤壁方向傾斜,其形狀由尾梁切割類圓形逐漸過渡為類橢圓形;針對某一固定采高和放出體高度,頂煤越薄,對應(yīng)的放出體軸偏角及放出量越大;頂煤采出率與含矸率呈非線性增大關(guān)系,提出了頂煤拐點采出率與拐點含矸率概念,生產(chǎn)實際中,可將含矸率9%~16%作為厚煤層綜放開采放煤終止的參考依據(jù)。