随着煤炭资源的不断开发,越来越多的煤矿已经进入深部开采。相较浅部资源的开采,深部煤层开采时煤体的赋存条件与应力环境有明显不同。为了确保煤炭资源的安全、高效开采,与深部开采相关的煤柱合理宽度研究显得尤为重要。本文以潞安西部矿区的地质资料和生产实际为依托,采用理论分析、数值模拟、现场实测的综合方法,取得一些研究成果,对深井综放面合理留设煤柱尺寸提供了一定参考。(1)通过对深井综放面煤柱上覆岩体破断结构、区段煤柱强度、载荷、塑性区及应力分布规律的研究,分析了区段煤柱覆岩破断结构保持稳定的平衡条件及区段煤柱稳定性的主要影响因素。(2)基于深部开采区段煤柱宽度留设的基本原则,以潞安西部矿区3号煤层为地质条件,在理论研究的基础下,通过力学理论分析、基本假设、建立模型、,力学计算等手段得出了确定深井综放工作面区段煤柱合理尺寸的理论计算公式B≥L+αd(x0+x1)。通过运用正交试验方法,采用五因素五水平正交组合设计,研究深井综放工作面煤柱宽度、煤柱高度、煤层厚度、埋藏深度、煤层普氏硬度系数等五个因素对煤柱核区率η的影响,运用FLAC3D数值模拟软件对25个正交试验方案进行数值模拟计算,得到煤柱核区率线性方程及煤柱宽度留设的数值计算公式。(3)以潞安西部矿区的屯留煤矿为工程应用实例,根据矿井实际情况,应用本文的提出的煤柱宽度理论计算公式和数值计算公式,得出了屯留矿综放工作面合理区段煤柱宽度,通过相应的数值模拟以及现场矿压监测对煤柱留设宽度的合理性作相应分析,初步检验了理论研究的正确性。同时本文结论也为潞安西部矿区其余煤矿区段煤柱合理尺寸的留设问题提供了思路。