本文根据山西临汾地区具体地质条件,针对厚煤层坚硬顶板下区段煤柱的合理留设宽度展开研究,运用理论分析、相似模拟、数值模拟和现场实测结合的综合研究方法,分析确定了在该地质背景下合理的区段煤柱留设宽度。由于9-10煤较厚、顶板坚硬,先通过理论判断上覆岩层垮落方式及来压强度。并对原先留设30m宽煤柱时的工作面进行矿压观测,掌握其基本矿压显现规律。通过弹塑性理论,计算在工作面倾向方向上：区段煤柱受上回采工作面和本工作面回采巷道掘进作用下,在煤柱两侧形成的极限平衡区宽度；在工作面走向方向上,通过数值模拟确定煤柱的安全系数,最终确定煤柱的理论宽度为5m。通过相似材料模拟试验,获得该地质条件下工作面上覆岩层“三带”发育情况。并结合煤柱载荷知识,算出煤柱上覆实际载荷。与渗流力学与岩石力学相结合算出煤柱在受到载荷时透气性系数的变化,得出煤柱具体透气宽度。与理论煤柱宽度,进行比较,确定出合理的煤柱宽度。为了对5m煤柱宽度合理性进行验证,我们对5m宽度煤柱维护的巷道进行矿压观测,反馈该宽度煤柱留设的合理性。研究成果可为现场提供理论参考,对山西临汾地区开采9-10煤层时,留设合理的区段煤柱提供一定的参考价值。