随着科学技术的发展,综合机械化放顶煤开采在厚煤层的开采中得到了广泛的应用。针对厚煤层综合机械化放顶煤开采,如何提高回采率,减少煤炭资源的浪费,实现矿井的高产高效是煤炭行业工作者持续研究的难题。本文以山西义棠煤业为工程背景,综合运用理论分析、数值模拟和现场实测等方法对该矿10号煤层综放工作面的合理煤柱参数进行了优化研究,最终取得了一些成果,以期对厚煤层综放开采区段煤柱宽度的研究提供一定的参考和指导。1.通过相关理论对煤柱的围岩结构及其受力特征、破坏机理及其破坏形式以及破坏变形的全过程进行了分析;并现场观测了原宽度煤柱下巷道围岩的位移变化情况,得出了煤柱宽度较大的结论,从而为后续的研究工作提供了基础和依据;2.通过对煤柱强度及稳定性的分析,得出了煤柱保持稳定的基本条件;并借助相关数据,总结出了煤柱宽度随煤层埋深、煤层厚度、煤层强度以及应力集中系数变化的基本规律;最后运用经验估算法、载荷估算法以及弹性核理论计算法对义棠煤业综放工作面的煤柱宽度进行了计算,得出其合理的煤柱宽度为19.6m;3.借助FLAC3D数值模拟软件对区段煤柱的合理宽度进行了研究。首先,根据义棠煤业综放工作面的具体工程地质条件,建立了数值模拟模型,确定了数值模拟方案;其次,模拟了不同方案下煤柱的屈服破坏以及应力分布情况,绘制了煤柱上方支承压力的变化曲线;最后通过对模拟结果和支承压力分布特征的分析得出了义棠煤业10号煤层综放工作面的合理煤柱宽度应大于等于20.0m;4.通过现场观测对区段煤柱宽度的合理性进行了分析和验证。首先,根据研究对象的不同,论述了评价煤柱稳定性的指标;其次,介绍了支承压力的观测方案及其使用的仪器;最后,通过对观测数据的分析,确定了20m宽度的煤柱能够保持稳定。