银星二矿10煤层倾角在13°-60°之间,部分区域为大于35°的大倾角煤层。在目前的开采作业中留设了20m宽度的区段煤柱保持了良好的效果,但随着开采的进行将逐渐进入到大倾角区域。为探究在未来开采作业中应当留设怎样宽度的区段煤柱,本文采用理论分析计算、数值模拟分析、相似物理模型分析和现场实测等方法对区段煤柱进行了优化研究,为银星二矿后续工作面开采作业提供了借鉴。主要内容与结论如下:（1）对大倾角工作面区段煤柱合理宽度进行了理论分析。研究了大倾角工作面区段煤柱应力分布及弹塑性区分布规律,并结合银星二矿10号煤层的实际情况,应用了渐进破坏理论、SMP准则和应用极限强度理论这三种方法分别进行计算,得出结果初步认为在340m埋深下应当留设15m宽区段煤柱。（2）对大倾角工作面区段煤柱支承应力分布及弹塑性区演化规律进行了研究。运用FLAC3D数值模拟对比分析了银星二矿条件下不同埋深时留设不同宽度区段煤柱的支承应力分布及弹塑性区演化规律,并发现随着区段煤柱宽度的减少,区段煤柱支承应力逐渐由双峰型分布转向单峰型分布,并且峰值支承应力不断升高。340m埋深40°倾角下保持15m宽度之前区段煤柱中部存有一定宽度的完整弹性核区,14m之后塑性区发生贯通。通过数值模拟进一步确定应留设15m宽以上的区段煤柱。（3）监测区段煤柱支承应力分布情况以分析留设区段煤柱的合理宽度。以银星二矿实际条件铺设相似材料模型,通过模拟开挖过程观察工作面顶板运动情况以及区段煤柱支承应力分布情况,发现40°倾角下区段煤柱在15m之前支承应力分布呈双峰型,12m之后支承应力分布呈单峰型,结果与数值模拟和理论分析结果相对应。（4）对银星二矿1002工作面进行了现场实测。发现留设20m宽区段煤柱时,最大离层量均较小,顶板结构稳定;通过对液压支架载荷进行监测,发现来压步距由下部至上部逐渐增大,表现出顶板破断的时序性。工作面顶板来压非常稳定,支架很好地适应了顶板来压状况,能够保护工作面安全开采。在后续工作面巷道掘进过程中,将区段煤柱优化设计为15m宽度。论文共有图57幅,表7个,参考文献98篇。