煤矿企业出于节约资源以及安全生产的需要，许多矿井采取小煤柱护巷。但东怀煤矿一直沿用35～40m的宽煤柱护巷，造成了大量的资源浪费，为了提高该矿的采出率，延长矿井服务年限，在该矿推行小煤柱护巷势在必行。本文以“东怀煤矿小煤柱开采关键技术研究”项目为依托，采用理论分析、数值模拟、现场观测等手段分析了该矿小煤柱护巷的可行性，设计了合理的护巷小煤柱宽度并提出了具体的支护方案，取得了良好的效果，对解决该地区小煤柱护巷问题具有一定的指导与借鉴意义。结合沿空掘巷的特点，通过建立东怀煤矿小煤柱巷道的直接顶力学模型，将其简化为悬臂梁，分析表明：当巷道布置在特殊位置附近时，巷道受直接顶的影响最小。推导了沿空掘巷小煤柱的塑性区计算公式。表明当老顶的关键岩块回转角越小，老顶对煤柱的压力越小，煤柱的塑性区宽度越小。通过极限平衡理论分析了小煤柱的合理留设宽度。通过数值模拟分析该矿在掘进及回采期间不同宽度护巷煤柱的受力及变形大小，当煤柱留设3～5m的小煤柱时，巷道处于上区段工作面采空区形成的应力降低区内，煤柱受力较小，容易维护，但是煤柱留设为3m时，在工作面回采工程中容易压坏失去承载能力；当煤柱为10～22m的中等宽度煤柱时，回采过程中因应力集中造成煤柱难以维护，巷道变形过大；当煤柱留设35m的宽煤柱时，由于煤柱承载能力强，巷道变形小，但是煤柱浪费严重，经分析认为该矿的合理小煤柱留设宽度为5m。并研究了直接顶强度、厚度、采深、采高、煤体强度、水平应力以及工作面距离对小煤柱稳定性的影响。沿空巷道“围岩-支护”相互关系以及最佳支护时间研究表明，沿空巷道在支护过程中既要注重发挥巷道围岩的自身承载力，又要把握合理的支护时间。对于容易破坏的顶板、两帮顶、底角等关键部位要加强支护。分析了锚杆预紧力等对巷道支护的影响，认为东怀矿的锚杆预紧力应控制在40～60KN之间。结合该矿岩层窥视，确定该矿的锚索长度为7m。通过理论与数值模拟分析，在该矿3I01工作面进风巷试验了以“三花眼”锚索为主的加强支护方案，并与该矿一直沿用的以锚杆为主的普通支护方案进行支护效果对比，表明加强支护对于小煤柱巷道有良好的支护效果。