车集煤矿23采区下山煤柱工作面长度250 m,推进长度270m,两侧采空为孤岛工作面,为解决采掘接续紧张,准备安全回采煤柱工作面资源,而回采时将遇到工作面过空巷、合理停采线位置确定问题。因此煤柱工作面开采需对过空巷、合理停采线留设两大难题进行技术研究。论文以车集煤矿煤柱工作面为工程背景,在煤岩力学测试、围岩结构探测的基础上,发现了影响工作面开采主要技术难点;分析了工作面过空巷应力变化特征,构建了煤柱工作面过空巷力学模型,模拟分析了工作面过空巷时应力分布及塑性区破坏规律,提出了工作面过空巷支护方案;确定了合理确定停采线位置。得到了以下研究成果:1)针对煤柱工作面过空巷问题,分析了煤柱工作面过空巷煤柱应力变化特征,工作面逐步推进至空巷过程中,应力变化呈现“逐步增加-急剧增加-降低”变化趋势,应力分布曲线呈现“超前分布-马鞍形-拱形”分布,构建了煤柱工作面过空巷力学模型,分析了工作面过空巷顶板破断过程,力学平衡计算得出空巷需要的最低支护阻力为6.7MN。2)针对煤柱工作面不同空巷类型,提出了过空巷设计方案,对于顶板空巷,保证岩柱不能整体垮落使得支架处于支护空顶状态,计算得出了安全岩柱厚度为4m,模拟分析了不同岩柱厚度下工作面与空巷应力与塑性区发育规律,提出顶板空巷采用木垛填充进行加强支护,对于煤层空巷,提出锚索补强支护,并设计了调斜开采角度为5°,数值模拟分析了加固方案后应力与塑性区发育规律,现场应用后保障了工作面正常回采。3)针对煤柱工作面合理停采线确定问题,为保障工作面最右侧出煤巷道稳定性,理论计算和数值模拟得出了工作面合理停采线位置为距离出煤巷道40m处,分析了出煤巷道围岩变形特征,提出了巷道补强支护优化方案,矿压监测得出顶板变形量49mm、左帮变形量158mm,稳定性良好。该论文有图69幅,表4个,参考文献80篇。