回收边角煤可在一定程度提升资源回采效率,对于增加矿山企业效益,延长矿山服务年限有重要的意义。目前边角煤的回采方法主要包括掘进穿采法、壁式工作面开采法、局部放顶煤法、沿空留巷法、小工作面法、卧底法、调采法、旺格维利法等多种方法。碾盘梁煤矿3-1上煤层地质构造、地层及煤层结构简单,水文地质条件简单,煤层顶板的稳定性较差,矿井瓦斯含量较低,为低瓦斯矿井,煤层自燃倾向性级别为I类,煤尘具有爆炸性。(1)通过对碾盘梁煤矿3-1上煤层条件分析,结合不同边角煤回采方法的特点,确定采用旺格维利采煤方法作为碾盘梁煤矿3-1上煤层的边角煤回采方法。(2)通过原煤售价、吨煤成本、补偿费用及经营成本计算,边角煤回采的经济效果,研究显示碾盘梁煤矿31103块段边角煤回采每吨原煤可获得利润61.92元,因此,边角煤的回收是经济可行的。(3)通过方案必选,确定最终的采硐宽度为4.5m,隔离煤柱宽度为1.0m,边角煤掘进过程,配套使用的高效掘进机长度为11.8m,考虑到设备操作人员不能进入无支护采空区,采硐长度选择12m。(4)对于边角煤回收过程的隔离煤柱尺寸进行研究,通过建立数值模型,对于1.0m~2.5m四种尺寸的隔离煤柱受力及位移变化情况进行数值模拟,模拟表明当煤柱尺寸为1.0m时,压应力和剪应力都趋近于煤层抗压和抗剪强度值,此时最大位移为18mm,煤柱状态仍能保持稳定,因此,确定采硐之间的隔离煤柱宽度为1.0m。(5)现场实测表明,在回采过程中及回采完毕之后的一段时间内,平巷煤柱均保持弹性应力状态,煤柱稳定性良好。平巷煤柱受力大于联巷煤柱;联巷煤柱受力较小,且分布均匀,且大部分煤柱处于弹性支承状态。因此,回采方案及回采参数合理,回采过程是安全可靠。