巴彦高勒矿井坐落在内蒙古鄂尔多斯乌审旗呼吉尔特矿区,自试生产以来因受地质条件影响,加之开采时间不长缺乏针对性的实际开采经验,在按照理论设计的煤柱护巷工艺(煤柱宽度为30m)进行回采的过程中,不仅出现了煤炭资源的大量浪费,而且还经常出现底鼓、变形,甚至局部出现了冲击地压,为进一步提高煤炭采出率,扩大经济效益,有效避免矿井灾害发生,本文对巴彦高勒矿井区段煤柱的留设宽度进行了研究。本文的研究对象为巴彦高勒矿井311102工作面和311202工作面,主要采用实地调研、应力监测、理论分析、数值模拟、试验工作面矿压监测等综合方法,对工程地质概况及煤岩物理力学参数、区段煤柱的应力分布规律、区段煤柱的最适宜宽度等进行研究,确定区段煤柱最佳尺寸,对沿空掘巷合理煤柱尺寸提供理论依据。同时此项研究对提高煤炭采出率、避免矿井灾害发生、合理进行巷道支护、保证矿井安全生产具有重要意义。首先,对矿井进行实地调研并测试了煤的物理力学参数,采用钻孔应力计和PASSAT微震系统研究了工作面采动应力分布规律,根据研究结果得出,如果沿空巷道开采小煤柱,沿空巷道的巷道位于4～10m处,结合先前对巷道松动圈的试验结果,煤柱的松动圈在二次开采后为3.6m,煤柱宽度设定为6米较为合适。其次,采用理论分析和FLAC3D数值模拟的方法,对区段煤柱的合理留设宽度进行了研究,通过理论计算,得出巴彦高勒矿井区段煤柱塑性区宽度的理论值是4.96m,假如把区段煤柱的宽度设定成5m,可有效避开应力最大值,实现小煤柱的稳定;通过FLAC3D数值模拟,结果显示巴彦高勒矿井区段煤柱的宽度是5～8m为最佳。最后,通过开展工业性试验,在311202回风顺槽沿空掘巷段与31 1201工作面采空区之间留设6m净煤柱,并对沿空掘巷的巷道支护类型、支护参数等进行了设计。从311202回风顺槽施工完成后巷道整体情况看,巷道整体稳定性较好,围岩变形在允许范围内,挖掘过程中的整体支护设计符合预期的支撑效果要求。