综采放顶煤是目前取得高产高效的一种采煤方法。顶煤能否充分破碎,是综放开采能否取得成功的关键。本论文以豫西义地区目前开采的二1特厚煤层为原始条件,在实验室煤样破碎特性试验、顶煤位移、应力及顶煤破碎效果的现场实测试验的基础上,通过不同顶煤厚度的对比相似模拟试验及理论分析,指出特厚煤层顶煤的变形、破坏过程在工作面推进方向上划分为初始压缩及塑性变形区、强烈压缩及破坏区、顶煤短梁回转及支架作用区;揭示了工作面煤壁前方特厚顶煤中的应力随距顶板高度的增加而逐步减小、破碎程度随距顶板高度的增加而逐步减弱的规律。并提出工作面上方特厚顶煤破碎的“三层结构”理论,并根据各自的特点建立了相应的力学计算模型。最后,利用特厚顶煤三层结构的破碎机理,对改善给定条件下特厚顶煤破碎的主要方面(综放支架)利用模拟统计的方法进行研究,得出支架各参数对顶煤破碎的影响规律,并在现场有一定范围的应用。