残留煤柱的回收对于提高煤炭采出率和资源利用率,延长矿井寿命具有重要的社会与经济价值。百善煤矿剩余煤柱为北大巷煤柱、东65煤柱和工广煤柱,其中北大巷煤柱与其他煤柱相距较远,东65煤柱与工广煤柱生产系统存在相互影响,各煤柱边界不规整,而且煤柱内存在多条老巷,这些现状给残留煤柱的回收带来许多困难。本文以百善煤矿为研究对象,从残留煤柱回收范围、回采工艺、接替方案、回采巷道围岩控制技术、通风及运输线路和工作面过穿层老巷时安全保障措施等多方面对残留煤柱群的回收进行设计研究,主要研究成果如下:(1)确定了残留煤柱群的合理回收范围,共回收煤炭106.3万t,煤炭回收率达到84%。引入综采设备,设计合理的接替方案,矿井收尾周期缩短9个月。(2)通过理论分析,确定了楔形护巷煤柱临界宽度为12m,通过数值模拟研究了工作面回采前后不同护巷煤柱宽度处巷道围岩应力分布及变形情况。通过理论计算设计了巷道支护参数,并结合数值模拟对不同煤柱宽度处的巷道支护参数进行了优化设计。(3)通过力学分析计算确定了工作面过老巷安全法距(底板穿层时为5.42m,顶板穿层时为1.96m)。通过对比决定采用木垛作为老巷支护材料,并对不同法距内木垛的支护参数进行了设计。(4)进行了工业性试验,通过现场观测,确保巷道支护参数安全可靠,工作面液压支架基本能够保证工作面的正常生产。