在煤矿开采过程中,煤层上的坚硬顶板是造成煤矿事故的主要灾害之一。坚硬顶板会导致悬顶面积很大,突然冒落引起强烈的矿压显现对井下设备和工作人员造成危害,给煤矿安全生产带来极大的隐患。随着开采深度不断增加,高地应力作用又使得坚硬顶板的矿压显现问题尤为突出。因此针对坚硬顶板矿压显现特征进行研究对保证工作面的安全回采具有重要意义。本文以巴矿为背景,通过现场调研、实验室测定、理论分析和数值模拟手段相结合的研究方法,对工作面回采过程中顶板破断规律进行了研究。3-1煤层上方有多层坚硬顶板,并且在顶板垮落来压时工作面矿压显现频繁。通过对坚硬顶板破断规律进行理论分析以及FLAC3D数值模拟分析,得到311103工作面坚硬顶板初次垮落步距、周期垮落步距以及顶板垮落前后的矿压显现特征,并对工作面不同位置来压特征进行分析;通过顶板预裂爆破参数进行理论计算,并结合现场实际情况,研究了 311103工作面顶板预裂爆破方案。研究结果表明,巴矿311103工作面坚硬顶板初次垮落步距约为55m左右,周期垮落步距约为37m左右,老顶属于Ⅳb级,顶板来压显现非常强烈,必须对顶板垮落步距进行合理控制,降低顶板来压强度。对311 103工作面实施顶板预裂爆破措施缩短顶板垮落步距并进行效果检验,通过对液压支架工作阻力的监测,得到顶板初次来压步距为30.9m,周期来压步距为24.7m,回采过程中矿压显现平稳,顶板预裂爆破弱化效果良好,保证了工作面的安全回采。