为了消除已有地下采空区对作业设备和人员的安全威胁，提高露天矿采剥作业效率，保障人民生命财产安全。以元宝山露天煤矿工程地质条件与采矿条件为背景，研究了露天煤矿地下采空区顶板稳定性的主要影响因素；对比分析了现有巷柱式采空区安全顶板厚度估算方法在露天煤矿实际应用中的优点和不足，选取了适用的安全顶板厚度的估算方法。结果表明：空场长宽比法比较全面地考虑了影响采空区顶板稳定性的主要因素，可以作为元宝山露天煤矿巷柱式采空区安全顶板厚度的估算方法；基于该方法绘制的现场主要采矿设备在不同采空区跨度条件下的安全顶板厚度取值曲线，对于优化采空区治理时间、避免采空区塌陷事故的发生、确保露天煤矿安全生产具有重要意义。