摘要：基于榆神礦區特厚堅硬煤層超大采高綜放開采技術條件,針對散體顆粒模型在埋深較淺的堅硬煤層綜放開采模擬中頂煤冒放情況與實際不相符的問題,對比黏結顆粒模型與無黏結散體顆粒模型力學性質,討論兩種模型適用條件,得出黏結顆粒模型更適合堅硬煤層綜放開采模擬。闡述了黏結顆粒模型的建模和模擬過程:巖層內部采用平行黏結顆粒模型以模擬層內整體塊體力學特性,層間采用光滑節理模型以模擬結構面力學性質;通過Fish語言和伺服控制原理實現液壓支架初撐階段、增阻階段和恒阻階段不同工況的模擬;根據支架頂梁位態采用逆向運動學方法更新支架整體位姿;通過Fish語言實現尾梁的不同幅度擺動。數值模擬結果表明:覆巖可形成下位基本頂不穩定砌體梁結構和上位基本頂穩定砌體梁結構,頂板來壓步距介于10~20 m;頂煤破碎度和冒放性具有雙周期性(走向周期與周期來壓步距一致,表現為來壓期間頂煤破碎較充分、冒放性好,優于非來壓期間;垂向周期與頂煤層位相關,表現為下位頂煤破碎充分、冒放性好,優于上位頂煤);工作面煤壁整體穩定性較好,來壓期間會出現煤壁破壞現象;液壓支架總體處于較高的工作阻力狀態;不同塊度的頂煤冒放過程中可能形成小塊度瞬時動態松散拱結構、中等塊度不穩定拱結構和大塊度穩定拱結構,尾梁成拱可采用"小拱小擺、大拱大擺"對策高效破拱,掩護梁成拱則需移架才可破拱。超大采高綜放開采實踐表明數值模擬結果與現場情況一致,黏結顆粒模型能較好地模擬埋深較淺的堅硬煤層綜放開采頂煤冒放特征和礦壓顯現規律。本研究可為堅硬煤層頂煤冒放性和頂板覆巖結構數值模擬研究提供力學模型選擇依據,為模擬過程實現方法提供借鑒。