复杂地质条件下的大尺度残留煤柱威胁着矿井的安全生产,对残留煤柱安全回收面临着严峻的挑战。以神华新疆能源有限责任公司碱沟煤矿+495水平B3+6煤层残留高阶段煤柱(120m×50m×110m)为背景,采用数值模拟、理论分析和现场监测等手段,开展对残留煤柱的安全回收和顶煤的爆破弱化研究,揭示了急倾斜煤层残留煤柱应力演化特征和爆破机理,为提高冒放性、弱化顶煤提供合理性的方案。取得的主要成果有:(1)采用钻探和地质雷达相结合方法对煤柱探测,分析对钻孔和地质雷达图谱,全面得出+495水平B3+6回采工作面上覆残留煤柱尺寸(长×宽×高)为120m×50m×110m。(2)基于FLAC3D数值模拟,研究不同回收高度下残留煤柱内部应力运移特征,分析残留煤柱受煤层开采扰动作用内部应力与应变演化分布规律,回采高度越高煤体内部应力集中现象越大,在回收高度为50.0m时,煤体内部应力超过其单轴抗压强度,综合得出+495水平安全回收高度为43m,剩余67m煤柱已经垮落,在下方+469水平正常回采。(3)采用理论分析得出煤体爆破后裂隙圈半径,利用ANSYS数值计算,对比分析监测单元,确定最优爆破间排距为4.0m;根据数值模拟各监测单元的振动速度、压力、位移对封孔段和末端护顶厚度确定为4.0m。(4)采用钻孔电视和地质雷达,对爆破后煤体块度、裂隙发育程度进行检验,得出煤体冒放性较好煤体能顺利放出;对爆破后的区域采用便携式PASAST-M对危险区域探测,工作面上覆采空区进行解危处理效果显著,探测结果出现是三个危险区域,工作面推进过程中根据声发射监测大能量微震事件大幅度减少,表明煤体中应力得到释放。本研究结果在设计回收高阶段煤柱回收方案和爆破参数及优化方面具有较好的科学及实用价值,为研究残留边煤柱回收提供了基础指引。