综合机械化放顶煤开采是我国厚煤层的主要开采方法之一,但具有回采率低的缺点,其中区段煤柱的损失量占到了36.7%。研究综放开采区段煤柱的稳定性及合理宽度留设,对保障回采巷道的稳定,提高煤炭资源回采率,具有重要的意义。本论文以东坡煤矿4号煤层综放工作面地质条件为背景,通过现场实测、力学实验、物理相似模拟、数值计算、理论分析等研究方法,对综放工作面区段煤柱的合理宽度进行了研究。通过现场实测和岩石力学测定,得出了东坡煤矿404综放工作面的矿压显现规律和煤岩物理力学参数,为工作面合理煤柱宽度的研究提供了基础。运用岩体的极限平衡理论得出了煤柱塑性区宽度,取中央弹性核宽度为2倍煤柱高度得出煤柱最小宽度为17.57 m。采用FLAC3D软件,得出了综放面不同宽度煤柱的变形破坏特征和支承压力分布规律,分析了煤柱的稳定性和合理宽度。通过物理相似模拟不同宽度煤柱,根据其变形、破坏状态和支承压力分布,得出煤柱宽度应不小于18 m。结合以上研究结果,在压力拱理论,有效区域理论和Wilson理论的基础上,按照充分采动的程度,将煤柱分为三种状态,提出了煤柱动态载荷模型。第一种为首区段煤柱“拱形”结构模型,煤柱主要承受采空区上方形成的“拱形”结构下部的载荷;第二种为多工作面非充分采动模型,为多煤柱支撑“拱形”结构,随着跨距增大,煤柱载荷也随之增大,载荷公式在第一种模型基础上按照拱高进行修正;第三种为充分采动模型,煤柱承受控制区上覆岩层的重量,计算煤柱载荷。在煤柱载荷模型的基础上,结合Obert-Dwvall/Wang岩体强度理论,进而给出了区段煤柱宽度的理论计算公式。论文的研究成果为东坡煤矿4号煤层综放工作面合理区段煤柱宽度留设提供了理论基础,并对相似条件下煤柱宽度的留设具有一定的借鉴参考价值。