近年来，我国越来越多的矿井开始面临资源储量枯竭、生产产能落后和安全问题突出等复杂问题。遗煤复采成为了扩充煤炭可采储量、提高资源采出率、保障煤炭资源供给安全的一项有力举措。据统计，赋存于复合柱式残采区中部的遗留煤层储量可观，开发潜力巨大，但此类遗煤通常受到上下部煤层前期落后的柱式开采扰动影响，同时遗留煤柱的分布尺寸不尽相同，表现出明显的非等宽分布特征，进而导致遗煤开采的矿压显现规律、围岩结构形式与可采性判定等呈现出显著的差异性，严重制约着遗煤的安全开采。
　　为此，本文选取大同矿区晋华宫煤矿复合柱采区中层10#遗煤的开采为研究对象，聚焦于上覆9#煤层小煤窑破坏区遗留煤柱的非等宽特征，综合采用现场调研、理论分析、数值模拟试验和相似模拟试验等研究方法，分析了复合柱采区非等宽遗留煤柱的动态稳定性，研究了不同开采状态下遗煤采场煤岩层的应力分布特征，揭示了采场围岩结构形式及其稳定性，理清了复合柱采区中层遗煤开采过上覆非等宽遗留煤柱的矿压显现规律，评价了晋华宫煤矿10#遗留煤层开采的可行性，并提出了针对性的矿压控制措施。论文的主要研究内容和结论如下：
　　（1）非等宽遗留煤柱稳定性的分析结果表明：遗留窄煤柱的稳定性要显著弱于宽煤柱，受下煤层开采卸压效应的影响，窄煤柱的载荷有所降低，但在中层遗煤开采过程中超前支承压力会与遗留煤柱内集中应力相互叠加，导致上部窄煤柱发生超前失稳，并进一步强化宽煤柱的应力集中程度。
　　（2）通过研究不同开采状态下遗煤采场围岩应力分布的演化规律发现：遗煤开采前，煤岩层应力表现出“波态”分布特征，采场在水平方向上交替呈现有应力增高区和应力降低区，上覆宽煤柱下方存在高应力区，窄煤柱开采区域对应的遗煤处于卸压区；当遗煤开采工作面推进至上覆宽煤柱影响区域时，超前支承压力峰值增至31.67MPa，易引发工作面顶板冒落、煤壁片帮、支架安全阀频繁开启甚至压死等强矿压现象，不利于安全生产。
　　（3）双重柱式采动影响下采场会形成“遗留煤柱-上位控制层”倒置连续梁岩体结构和“下位承载层-遗留煤柱”连续梁岩体结构。此时，上位层间岩层的最大破坏深度为h上max=0.4m，下位层间岩层的最大破坏高度为h下max=16.1m，采场存在一定厚度的完整层间岩层来保障遗煤的安全开采。中层遗煤开采过程中，上位层间岩层会逐步发生破断失稳，尤其在工作面通过宽煤柱时会发生切落式失稳，引发“遗留煤柱-上位控制层”倒置连续梁岩体结构的破坏，并导致强矿压显现。“下位承载层-遗留煤柱”连续梁岩体结构在中层遗煤开采过程中能够保持整体稳定，使得晋华宫煤矿复合柱采区中层遗煤具有良好的开采可行性。
　　（4）针对遗煤开采工作面过上覆非等宽遗留煤柱时出现的强矿压显现现象，凝练出了以应力均衡和结构增稳为指导思路的分区矿压控制技术。具体为：1）在窄煤柱区域可实施的增稳技术措施有柱旁充填、注浆加固、侧向外裹等；2）在宽煤柱区域可实施的应力舒缓措施有近程预裂卸压技术和远程致裂卸压技术；3）在采场危险区域可实施的措施主要有强化工作面支护和采空区随采随充技术。