为了解决高瓦斯矿井综采工作面回采巷道采空区坚硬顶板的悬空距离增加的问题,通常在实际工程中采用人工爆破的放顶方式来处理矿井中采空区顶板的冒落问题。目前,处理井下悬顶问题的两种主要方法是火药爆破和水力压裂,本文对比讨论这两种技术方法的优缺点及适用条件,得出火药爆破和水力压裂都不适合处理高瓦斯矿井中悬顶的结论。继而引入人工预制裂缝和静态破碎技术处理高瓦斯矿井工作面端头的悬顶和采空区坚硬顶板的构想,实现对坚硬顶板的岩性软化和人工控制放顶的过程。通过理论分析和实验研究相结合的方法,以石灰岩为例采用理论分析与真三轴物理模拟实验相结合的方法,对不含预制裂缝和含有不同宽度的预裂缝的石灰岩静态破碎时裂缝起裂和扩展规律展开研究,主要研究内容和研究结果如下:(1)掌握静态破碎剂的化学反应过程和机理,了解、研究并掌握静态破碎剂的破岩机理。(2)通过对比研究石灰岩试样是否含有预制裂缝的静态破碎效果来研究预制裂缝对石灰岩的起裂和扩展影响的规律。(3)通过对比研究石灰岩试样预制裂缝宽度的不同在静态破碎反应后的效果来研究预制裂缝的宽度对石灰岩的起裂和扩展影响的规律。本文研究的成果,为实现在高瓦斯矿井中处理回采巷道上隅角顶板的悬顶问题和采空区坚硬顶板的冒落问题提供了可靠的理论基础,具有重要的推广价值。