综采工作面区段煤柱作为工作面安全通道的保护煤柱,其留设宽度的合理性,既关系着综采工作面顺槽的安全稳定,也关系着矿井回采率的提升,是制约煤矿安全高效生产的难题之一。区段煤柱留设过大,易造成煤炭资源浪费,区段煤柱留设过小,区段煤柱不能起到支撑载荷的作用,综采工作面顺槽容易发生变形破坏,引起采空区水及有害气体外泄。基于上述现象,论文结合杭来湾煤矿综采工作面区段煤柱留设现状,开展了杭来湾煤矿工作面区段煤柱合理尺寸研究,研究成果将为矿井安全高效开采及后续支护优化提供科学依据。论文采用室内实验、理论分析、数值计算与现场监测相结合的综合研究方法,通过室内煤岩体力学特性实验,测得巷道及区段煤柱体物理力学参数;借助区段煤柱弹性区力学模型,分析区段煤柱应力分布规律,巷道、煤柱稳定性特征及稳定性影响因素,通过SMP准则,得出确定区段煤柱采空区侧塑性区宽度为1.3m,巷道侧塑性区宽度5.2m,弹性区宽度5m,最终确定出区段煤柱合理理论宽度为16m;基于室内实验及理论分析计算,运用FLAC3D数值计算软件,建立区段煤柱数值模型,分析不同宽度区段煤柱在巷道掘进、两侧工作面回采过程中区段煤柱塑性区宽度、应力分布、围岩位移量及支承压力分布特征,确定区段煤柱体合理优化宽度,得出区段煤柱缩减至16m时,区段煤柱内部仍具有一定的弹性区域,区段煤柱受采动影响仍能够保持自稳状态,模拟结果与理论计算结果相吻合;运用钻孔应力计、光学钻孔窥视仪及“十字布点法”综合监测探测手段对16m区段煤柱稳定性进行验证,结果表明,工作面超前影响范围大致在40～50m之间,区段煤柱中部具有5m以上的弹性区,巷道收敛量处在可控范围,未发现明显巷道片帮、顶底板有下沉及底鼓现象。论文研究成果不仅对杭来湾煤矿后续工作面区段煤柱优化具有指导意义,也对大采高工作面区段煤柱宽度合理优化及稳定性分析提供了依据。