留设区段煤柱一直以来都广泛应用于煤矿井工开采,具有分隔采空区、保护巷道的作用,然而区段煤柱留设不合理在高应力集中以及工作面开采扰动下动力失稳灾害频发,已经严重威胁工作面安全高效开采,因此亟需对区段煤柱聚能失稳及合理尺寸问题进行研究。针对区段煤柱动静载作用下稳定性问题,本文在国内外学者研究基础之上通过现场调研、理论分析、数值模拟以及实验室微观实验的方法对综放工作面区段煤柱不同应力环境下聚能失稳特征进行研究,分析其动、静载荷作用下能量响应特征及失稳机制,同时对煤柱尺寸进行优化,提出相应的稳定性防控技术及防控策略,具体结论如下:（1）区段煤柱极限能量是关于侧向应力σ3的二次函数,工作面后方区段煤柱侧向应力呈“上凸型”对称分布,应力大小与塑性区范围和煤柱有效承载宽度呈正相关关系,与侧压系数呈负相关关系。（2）工作面后方区段煤柱弹性能呈“双峰型”分布且峰值应力随工作面的推进从不对称向对称性演化。工作面煤体竖向应力峰值位于实体煤超前14m,工作面前方区段煤柱弹性能密度分布随距离工作面距离的增加而逐渐减小,在工作面前方20m范围内达到极值,失稳区域位于煤柱帮部。（3）煤柱动力失稳满足煤体单位时间内释放能量＞煤体耗散能量,静态失稳则满足煤柱单位时间内释放能量≤煤体耗散能量;动载荷作用下高竖向应力分布范围以及应力峰值均有所提高,位置主要位于煤柱中间靠近采动侧区域,弹性能分布趋势与竖向应力相近,峰值弹性能位于煤柱内部距离上区段采空区15～20m,塑性区范围逐渐增大,从顶板向底板发育。煤柱极限能量与弹性能负差值大小表征动力失稳危险性,动载作用下巷道侧能量负差值相对较高,表明此处冲击危险性较大。（4）通过理论计算得出工作面区段煤柱合理尺寸范围为8～20.56m,通过数值计算综合考量煤体承载特性以及巷道围岩变形量得出煤柱合理尺寸范围为8～12m,渗流场分析煤柱渗透宽度约为6m,结合煤柱支护有效性确定合理防水宽度范围≥10m。最终确定合理煤柱尺寸为10m。（5）采用大直径钻孔卸压以及顶板深孔爆破的方法对动静载进行防治,部署以微震监测、围岩变形监测以及围岩应力监测为主的监测系统,提出10m小煤柱帮部加固、煤柱注浆、加强支护的策略对其进行稳定性控制,根据蒋家河煤矿实际防控方法进行防控效果检验,结果表明防控效果良好。本论文由图62幅,表5个,参考文献75篇。