液压支架选型设计
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液压支架参数及选型计算
液压支架参数及选型计算1.负载能力：液压支架的负载能力是指其能够承受的最大工作负荷。
一般通过分析工作条件，确定支架在正常工作状态下所需的最大负荷，然后选择一个具有合适负载能力的液压支架。
2.最大工作压力：最大工作压力即液压支架所能承受的最大液压力。
在选型时，需要根据实际工作条件确定液压支架所需的最大工作压力，并选择一个能够满足该要求的液压支架。
3.工作速度：工作速度是指液压支架活塞的上升或下降速度。
一般来说，液压支架的工作速度需要根据工作要求来确定。
选择液压支架时，要确保其工作速度能够满足实际需求。
4.液压缸行程：液压缸行程是指液压支架活塞的行程长度。
在选型时，需要根据实际工作条件确定液压缸的行程长度，并选择一个具有合适行程长度的液压支架。
5.工作温度范围：工作温度范围是指液压支架能够正常工作的温度范围。
在选型时，要根据实际工作条件确定液压支架所需的工作温度范围，并选择一个能够满足该要求的液压支架。
6.液压油种类和容积：液压支架的液压系统通常需要使用液压油来传递能量。
在选型时，需要确定所需的液压油种类和容积，并选择一个具有合适容积和能够使用所需液压油的液压支架。
选型计算：在液压支架选型计算中，一般可使用以下公式来计算所需的参数：1.计算负载能力：负载能力=承受最大负荷（工作负荷）+安全系数2.计算最大工作压力：最大工作压力=最大液压力+安全系数3.计算活塞面积：活塞面积=承受最大负荷/最大工作压力4.计算活塞直径：活塞直径=2*√(活塞面积/π)通过以上方法可以得到液压支架的相关参数，以便于选择合适的液压支架。
需要注意的是，在选型过程中还要考虑实际应用中的其他因素，如压力损失、系统的稳定性等。
在计算过程中要根据实际需求选择合适的安全系数，并结合实际应用条件来确定最终的选型结果。
第一章 液压支架的选型
第一章 液压支架的选型第三节 液压支架的架型选择一、架型的选择当工作面直接顶类别，老顶级别已确定经过分析论证后，可按表1-4选择支架型式。
使用表1—4时，考虑下列因素：1）煤层厚度为3.3 ~3.7米，顶板有侧向推力时，一般不宜采用支撑式支架。
2）煤层烦角为1 0～120(支撑式支架取下限，掩护式取上限)以上时，支架不必考虑防滑防倒装置。
3）底板强度、支架对底板比压应小于底板岩石允许抗压强度。
4）瓦斯涌出量大应优先选用通风断面大的支撑式或支撑掩护式支架。
5) 设备成本，能同时允许选用不同架型时，应优先选用价格便宜的支架。
老顶级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 直接顶类别12312 31234 4架 型掩护式 掩护式 支撑式 掩护式 掩护或支撑掩护式支撑式支撑掩护式支撑掩护式支撑或支撑掩护式支撑或支撑掩护式支撑式 采高＜2.5m 时支撑掩护式采高＞2.5m 时支架支护强度/MP a采高/m1 0.294 1.3×0.294 1.6×0.294 ＞2×0.294结合深孔爆破，软化顶板等措施处理采空区2 0.343(0.245) 1.3×0.343(0.245) 1.6×0.343 ＞2×0.343 3 0.441(0.343) 1.3×0.441(0.343) 1.6×0.441 ＞2×0.441 40.539(0.441)1.3×0.539(0.441)1.6×0.539＞2×0.55表1-4 适应不同等级顶板的架型和支护强度另外，表1-4中的支护强度是指单位面积上的支撑力大小，括号内数字是掩护式支护强度；但允许有5％的波动范：1.3，1.6，2分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ级老顶比l 级老顶的增压倍数，Ⅳ级老顶由于地质条件变化较大，只给出最低限2，具体数字应根据实际情况确定，单体液压支柱的支护密度，可用表中的支护强度除以工作阻力计算。
08-9-支架选型及原理
要求，可以将两排立柱都支撑在顶梁上称为支顶梁掩护式支架，也可以将 前柱支撑在顶梁上，后柱支撑在掩护梁上称为支顶梁支掩护梁支撑掩护式
支架。
2、支架的底座要适应底板岩石的抗压强度，以 防止支架底座压入地板内。底板软硬程度或强度 大小，决定了底座结构形式和支承面积。底座是 液压支架的主要承载部件，它将顶板压力传至支架的安装
学 习 内 容
第一节 支架安装方法的确定 第二节 安装支架需具备的条件
第三节 支架的工作面安装
第 一 节 支架安装方法的确定
一、综采液压支架安装方法的分类：
1、根据支架的运输和组装方式分为：
整体运输、整体安装；半解体运输、整体安装
解体运输、整体安装； 解体运输、解体安装
整体运输、整体安装：
液压支架在地面整体装车，或从已收尾的工作面整体搬运 至新工作面进行安装。整个作业过程中，不对液压支架的部件进 行拆卸与安装。 适用于辅助运输系统设备先进且机械化程度较高 的矿井。一般要求运架巷道断面大，运输环节简单、方便，作业 空间宽敞等条件。整体运输与整体安装的方式具有安装效率高、 工艺简便、便于组织和管理、设备不易损坏、易保证安装质量等 优点。缺点是所需巷道断面大、运输能力要求高、轨道质量要求 高、装卸支架难度相对较高。需制作仿支架尺寸的模拟车进行运
座中部排矸性能好,但底座面积小,相对底板比压较大,不适用于松软
底板条件;稳定性差,不适宜于大高度、大倾角支架;
2.3、刚性分体式底座：由左右对称的两部分，两者之间在前端
用一刚性过桥连接，后部通过箱形结构过桥连接组成刚性整体。 同时具有分体式底座排矸性能好的优点，虽对底板比压较大，但 若加装辅助提架机构则可用于各种底板条件。
其关系为: P =n×m×Y计算, 式中 P———液压支架支护强度,t/m2; m———采高,2.5m; Y———顶板岩石容重取Y=2.7t/m3; n———不同条件下的倍数:
支架。
2、支架的底座要适应底板岩石的抗压强度，以 防止支架底座压入地板内。底板软硬程度或强度 大小，决定了底座结构形式和支承面积。底座是 液压支架的主要承载部件，它将顶板压力传至支架的安装
学 习 内 容
第一节 支架安装方法的确定 第二节 安装支架需具备的条件
第三节 支架的工作面安装
第 一 节 支架安装方法的确定
一、综采液压支架安装方法的分类：
1、根据支架的运输和组装方式分为：
整体运输、整体安装；半解体运输、整体安装
解体运输、整体安装； 解体运输、解体安装
整体运输、整体安装：
液压支架在地面整体装车，或从已收尾的工作面整体搬运 至新工作面进行安装。整个作业过程中，不对液压支架的部件进 行拆卸与安装。 适用于辅助运输系统设备先进且机械化程度较高 的矿井。一般要求运架巷道断面大，运输环节简单、方便，作业 空间宽敞等条件。整体运输与整体安装的方式具有安装效率高、 工艺简便、便于组织和管理、设备不易损坏、易保证安装质量等 优点。缺点是所需巷道断面大、运输能力要求高、轨道质量要求 高、装卸支架难度相对较高。需制作仿支架尺寸的模拟车进行运
座中部排矸性能好,但底座面积小,相对底板比压较大,不适用于松软
底板条件;稳定性差,不适宜于大高度、大倾角支架;
2.3、刚性分体式底座：由左右对称的两部分，两者之间在前端
用一刚性过桥连接，后部通过箱形结构过桥连接组成刚性整体。 同时具有分体式底座排矸性能好的优点，虽对底板比压较大，但 若加装辅助提架机构则可用于各种底板条件。
其关系为: P =n×m×Y计算, 式中 P———液压支架支护强度,t/m2; m———采高,2.5m; Y———顶板岩石容重取Y=2.7t/m3; n———不同条件下的倍数:
液压支架选型的原则
浅析液压支架选型的基本依据及原则在现代综合机械化采煤过程中，工作面顶板的支护和管理是关系安全生产的主要因素，而实现综采工作面顶、底板支护的唯一设备就是液压支架。
它是以乳化液作为动力介质，将液压能转化为机械能的一种机构。
液压支架的选型，其根本目的是使综采设备更好地适应矿井和工作面的地质和生产条件，投产后做到高产、高效、安全，并为矿井的集中生产、优化管理和取得最佳经济效益提供前提条件。
1 、液压支架的基本形式(1)支撑式液压支架：顶梁较长，一般超过4m左右，立柱垂直于底座，有较强的支撑力。
(2)掩护式液压支架：顶梁较短，一般不超过3.5m，带有掩护梁，分隔采空区和作业空间，立柱呈倾斜分布，作业空间和通风断面较大。
(3)支撑掩护式液压支架：有上述两种支架的特点，采用四连杆机构，更好地承受顶板水平推力及扭转分力，对围岩既有较强的支撑、切顶作用，又有较好的掩护、隔离作用，但价格较前两者昂贵。
2、液压支架选型的基本依据及原则进行液压支架选型时，其基本依据是顶底板性质、煤层条件和经济成本等。
2.1 顶底板性质2.1.1 顶板一般情况下，根据直接顶的类别和基本顶级别选择架型。
不同的直接顶和基本顶基本决定了所采用的液压支架架型和工作方式。
直接顶的分类有：不稳定顶板，中等稳定顶板，稳定顶板，坚硬顶板。
基本顶级别：I级顶板(周期来压不明显)、Ⅱ级顶板(周期来压明显)、Ⅲ级顶板(周期来压强烈)、1V级顶板(周期来压极其强烈)。
由上可知，直接顶的类别和基本顶级别，两者的划分都无严格的定量评定指标，因此按顶板性质分级来选择架型不一定十分科学、严密。
具体选用时可遵循下列原则：(1)对于基本顶周期来压不明显的巾等稳定或破碎顶板，可选用掩护式液压支架；对于直接顶稳定的顶板，可选用支撑式或支撑掩护式液压支架。
(2)对于基本顶周期来压强烈(Ⅲ～Ⅳ级)、直接顶不稳定或中等稳定的顶板，可选用支撑掩护式液压支架；对于直接顶稳定或坚硬的顶板，可选用支撑掩护式液压支架或支撑式液压支架。
液压支架选型计算
液压支架选型计算
液压支架系统选型计算
概述
液压支架系统的使用可以改善安装和检修操作的安全性和效率，大大
缩短了设备的维护时间，同时也可以提供更大的负载容量和稳定性。
液压
支架系统选型要考虑的主要因素包括:现场构造条件、支架系统的工作模式、压力等级和负载重量等等。
首先，在确定使用液压支架系统之前，应先考虑现场的构造条件：是
否有足够的安装空间；是否有足够的液压油源；是否有足够的机械材料、
液压元件；是否可以设置足够的液压支架油缸；是否可以安装足够的安全
措施等等。
其次，要为液压支架系统的工作模式做出选择：如是否需要同步支撑，是否需要两个油缸连接，是否需要手动或自动控制，是否需要加重液压支架，是否需要转换支架模式等等。
第三，液压支架系统的压力等级及负载重量要根据实际应用场景而定，一般情况下，负载重量越大，压力等级越高，液压支架系统应力值就应该
越大，同时必须考虑工作温度等因素，为了保证液压支架系统的稳定性，
一般压力系统的压力不宜低于3MPa，同时应尽量选择高压支架系统，以
满足更高的负载要求。
液压支架参数及选型计算
掩护支架的适用条件及选型
1）当顶板无大于0.3m的伪顶，直接顶在采煤机割煤后不会立即离层破碎，
但经移架反复支撑后易在顶梁后部破碎冒落时，宜选用支顶式掩护支架； 2）当顶板有大于0.3m的伪顶，或直接顶在采煤机过后即易破碎冒落时， 应选用带伸缩梁的两柱掩护支架，限位千斤顶的阻力足以提高顶梁端部 承载能力； 3）当直接顶端面顶板完整不破碎时，两种两柱掩护支架均能充分发挥支 柱阻力，有效控制顶板，但支掩式的支撑效率、初撑力及支护强度不如 支顶式高，支顶式支架的效果通常优于支掩式支架； 4）如两柱掩护支架的掩护梁不加机械限位装置，在顶板破碎冒落时，平 衡千斤顶常难以保证顶梁与掩护梁夹角稳定，支架有失去支护能力的危 险； 5）对老顶来压强烈的煤层（动压系数>1.5），因两柱掩护支架的承载能 力曲线中支柱工作区宽度较窄，以及顶梁较短，支架工作阻力较低，故 其适应性不如支撑掩护式支架好； 6）如欲扩大掩护支架的使用范围，则应提高支架初撑力和切顶能力，并 改善梁端支护和防片帮装置，以此提高其对老顶来压的适应能力；总之， 掩护支架适用于一般不稳定和中等稳定，老顶来压不十分强烈的条件； 7）底板松软或极松软时，应使支架底座前端不陷入底板而妨碍移架。
1.2.3 支撑掩护式液压支架
支撑掩护式支架有四柱支顶式、三柱及四 柱支顶支掩式两类。支顶式支架在高度变化时 除X型外对支撑力影响不大，而支掩式支架阻力 要变化。支撑掩护式支架的支撑能力较强，顶 板的合力作用点工作范围宽，对顶板的适应性 较强，切顶能力强。支撑掩护式支架的掩护梁， 因水平投影面积小故受载也小的多，支架底座 对底板压力的分布也较掩护支架更均匀，对松 软底板有较好的适应性。支架断面大，行人方 便。但由于支架顶梁较长，结构较复杂，故支 架价格较高，重量较大，支撑掩护式支架较适 用于老顶来压强度大的煤层，对底板强度不限， 适用范围较宽。
液压支架选型计算
液压支架选型计算（1）按现行较通用的岩石容重法公式：γ⋅⋅=-1p K M d z k q ＝2575.1135.14.11⋅⋅-＝1425KN/m 2 式中：q z ---支架的动载支护强度，KN/m 2；K d ---动载系数，一般取 1.5-2.0(Ⅱ级以上老顶条件)；取1.75M---一次采厚(平均14.4m ，按80％回收率计算)取11.4m ； K p ---冒落矸石碎胀系数，取1.35；γ---顶板岩石平均容重，取25KN/m 3；P = q z (L K +L D )B ＝1425×（0.46＋5.415）×1.75＝14650 KN式中：P---支架工作阻力，KN ；L K ---端面距，取0.46m ；L D ---顶梁长度，取5.415m ；B---支架宽度，取1.75m ；放顶煤支架的工作阻力按照综采计算结果的80％考虑。
（2） 岩层结构法：q z =k(γ1h 1+γ2H)= 1.75×（14.4×10.58+25×13.47）=856 KN/m 2式中 H —对支架有直接影响的岩层厚度；mH=(L+ h 1/tan α)tan θ=（5.915＋10.58/ tan88°）×tan65°=13.47m ；L---有效控顶距(m)；5.915 m ；h 1---顶煤厚度(m)；10.58 m ；α---顶煤断裂角(°)；一般为70°-120°θ---顶板断裂角(°)；一般为60°-65°γ1---顶煤的容重，取14.3KN /m 3；γ2---顶板岩石的容重，取25 KN /m 3；q z ---支架的动载支护强度；k---动载备用系数，(Ⅱ级以上老顶一般取1.5-2.0)取1.75； P= q z (L k +L D )B/ηs ＝856×（0.46＋5.415）×1.75/0.75＝11734KN式中 P —支架的工作阻力(KN)；L k —梁端距0.46m ；L D—顶梁长度5.415m；B—支架中心距1.75m；ηs—支架的支护效率75％；根据以上方法进行计算，最后确定比较合理的工作阻力15000KN。
液压支架选型计算及采煤顶板管理
工作阻力/支护面积=支护强度；支护面积=（梁端距+顶梁长度）x中心距。
液压支架选型计算1．支护强度的计算采用以往的经验公式来计算：a、P≥b、P≥式中：P——支护强度，MPa；M——开采厚度，取6.1 m；r——顶板岩石容重，取2.7t/m3；d——顶板动载系数，取1.3；a——煤层倾角，取3°；B——附加阻力系数，取1.2；n——不均衡安全系数，取1.75；K——顶板岩石碎胀系数，取1.25。
则 a、P≥ =1.008MPab、P≥ =1.128MPa最后取P=1.128Mpa。
2. 支架载荷根据支护强度，则验算支架支护载荷为：T＝P(L+C)×(B+J)式中：T ------ 支护载荷，KN；L ------ 顶梁长度，3.8m；C ------ 顶梁前端到煤壁的距离，1.33m；B ------ 顶梁宽度，1.530m；J -------架间距，0.22m；则 T＝0.68×（3.8+1.33）×（1.53+0.22）＝6105KN 计算结果表明，液压支架的工作阻力10800KN满足支护载荷的要求。
3. 支架高度a.支架最大高度Hzmax＝Mmax+S1式中：Hzmax------支架最大支护高度，mm；Mmax------工作面最大采高，取6100mm；S1------伪顶冒落的最大厚度，取300mm。
则 Hzmax＝6100+200＝6300 mm。
b.支架最小高度Hzmin＝Mmin-S2-g-e式中：Hzmin------支架最小支护高度，mm；Mmin------工作面最小采高，取4500mm；S2-------顶板的下沉量，取200mm；g ------顶梁上、底座下的浮矸厚度，取50 mm；e ------移架时支架回缩量，取100 mm。
则 Hzmin＝4500-200-50-100＝4150 mm。
根据以上各参数，本工作面选用郑州煤机厂液压支架工作高度4150～6300 mm。
液压支架的选型
液压支架选型的基本依据及原则在现代综合机械化采煤过程中，工作面顶板的支护和管理是关系安全生产的主要因素，而实现综采工作面顶、底板支护的唯一设备就是液压支架。
它是以乳化液作为动力介质，将液压能转化为机械能的一种机构。
液压支架的选型，其根本目的是使综采设备更好地适应矿井和工作面的地质和生产条件，投产后做到高产、高效、安全，并为矿井的集中生产、优化管理和取得最佳经济效益提供前提条件。
1 、液压支架的基本形式(1)支撑式液压支架：顶梁较长，一般超过4m左右，立柱垂直于底座，有较强的支撑力。
(2)掩护式液压支架：顶梁较短，一般不超过3.5m，带有掩护梁，分隔采空区和作业空间，立柱呈倾斜分布，作业空间和通风断面较大。
(3)支撑掩护式液压支架：有上述两种支架的特点，采用四连杆机构，更好地承受顶板水平推力及扭转分力，对围岩既有较强的支撑、切顶作用，又有较好的掩护、隔离作用，但价格较前两者昂贵。
2、液压支架选型的基本依据及原则进行液压支架选型时，其基本依据是顶底板性质、煤层条件和经济成本等。
2.1 顶底板性质2.1.1 顶板一般情况下，根据直接顶的类别和基本顶级别选择架型。
不同的直接顶和基本顶基本决定了所采用的液压支架架型和工作方式。
直接顶的分类有：不稳定顶板，中等稳定顶板，稳定顶板，坚硬顶板。
基本顶级别：I级顶板(周期来压不明显)、Ⅱ级顶板(周期来压明显)、Ⅲ级顶板(周期来压强烈)、1V级顶板(周期来压极其强烈)。
由上可知，直接顶的类别和基本顶级别，两者的划分都无严格的定量评定指标，因此按顶板性质分级来选择架型不一定十分科学、严密。
具体选用时可遵循下列原则：(1)对于基本顶周期来压不明显的巾等稳定或破碎顶板，可选用掩护式液压支架；对于直接顶稳定的顶板，可选用支撑式或支撑掩护式液压支架。
(2)对于基本顶周期来压强烈(Ⅲ～Ⅳ级)、直接顶不稳定或中等稳定的顶板，可选用支撑掩护式液压支架；对于直接顶稳定或坚硬的顶板，可选用支撑掩护式液压支架或支撑式液压支架。
液压支架选型计算
P—支架承受的载荷，kN； S—支架支护的顶板面积，㎡； γ—顶板岩石视密度，t/m³； Σh—冒落带岩石高度（直接顶厚度）， m； M—采高，m； K—岩石碎胀系数，取1.25～1.5； α—煤层倾角，（°）。
支架结构高度的选择
已知：
Mmax=
2
S1=k×Mmax×R1=
0.04
解：
Mmin=
1.5
R1=
0.5
m
R1为前柱到煤壁的距离，m。
Hmax=Mmax-S1=
1.96
Hmin=Mmin-S2-a=
1.386
S2=k×Mmax×R2=
0.064
R2=
0.8
R2为后柱到煤壁的距离，m。
在实际使用中，通常所选用的支架的最大结构高度比最大采高大200㎜左右。 最小结构高度应比最小采高小250～350㎜
K—顶板岩石厚度因数，一般取4～8；顶板条件较好、周期来压不明显时，取低值
放顶煤支架的支护强度一般为0.5～0.7MPa
对Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级顶板分别为0.04、0.025、0.015； 缩余量，当层厚小于0.8m，a≥0.03m，层厚大于0.8m时，a≥0.04m，平均可取a=0.05m。
R=
F= q=R/F×10-2=
0.04
0.064 m
壁的距离，m。
㎜ （？） ㎜ （？）
B=
k=
0.04
a=
0.05
0.25
m
考虑顶板级别的系数，对Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级顶板 支架卸载前移时间的可缩余量，当层厚小于
250～350㎜
高大200㎜左右。
支架支护强度估算：
H=
m
K=
5
ρ=
t/m³
3-4 液压支架选型
N=1～2 L0=54～72 L0=43～58 L0=35～46 L0=31～41 3～ 4 72～82 58～66 46～53 41～47
1075＜DL≤1145
N=1～2 3～4 L0=82～105 105～120 L0=66～85 85～96 L0=53～68 68～78 L0=47～55 55～62
第一节 采煤工作面顶板组成及其分类
随着采煤工作面从开切眼向前推进，采空区直接顶悬露 面积逐渐增大，其下沉和变形也随之增大。当推进到初次 垮落步距（从开切眼到工作面初次切顶线的距离）时，直 接顶开始冒落，形成冒落带Ⅰ。直接顶冒落后，基本顶悬 露出来。随着工作面向前推进，基本顶在矿压作用下不断 产生裂隙和变形，形成裂隙带Ⅱ。当达到极限垮落步距时 发生断裂和垮落，即基本顶初次来压。以后随着工作面推 进，基本顶呈周期垮落。在弯曲下沉带Ⅲ中，裂隙很少， 仅岩层间有离层现象，它对支护设备的载荷影响不大。
18m＜lz≤28m 28m＜lz≤50m
2类(中等稳定)
3类(稳定)
4类(非常稳定)
第一节 采煤工作面顶板组成及其分类
2．基本顶矿压显现分级 基本顶(原称老顶)指位于煤层直接顶之上，抗弯刚度较 大，较难跨落的岩层或岩层组合，其运动特征对于综采工 作面支架设计和选型意义重大。 基本顶断裂对工作面压力显现的影响程度取决于： (1)基本顶初次或周期来压步距→基本顶厚度、抗拉或抗 压强度及被裂隙弱化程度的综合反映。 (2)直接顶垮落后的充填程度，用直接顶厚度与采高的 比值表示。 (3)采高，在直接顶厚度一定情况下，采高愈大，矿压 显现愈强烈 。
第三节 液压支架参数确定
支架调高范围：
——支架的最大结构高度与最小结构高度之差。
调高范围越大，支架适用范围越广，但过大调高范围给 支架结构设计造成困难，可靠性降低。 支架最大结构高度和最小结构高度取值应符合规定。 支架伸缩比： 支架的最大结构高度与最小结构高度之比。
1075＜DL≤1145
N=1～2 3～4 L0=82～105 105～120 L0=66～85 85～96 L0=53～68 68～78 L0=47～55 55～62
第一节 采煤工作面顶板组成及其分类
随着采煤工作面从开切眼向前推进，采空区直接顶悬露 面积逐渐增大，其下沉和变形也随之增大。当推进到初次 垮落步距（从开切眼到工作面初次切顶线的距离）时，直 接顶开始冒落，形成冒落带Ⅰ。直接顶冒落后，基本顶悬 露出来。随着工作面向前推进，基本顶在矿压作用下不断 产生裂隙和变形，形成裂隙带Ⅱ。当达到极限垮落步距时 发生断裂和垮落，即基本顶初次来压。以后随着工作面推 进，基本顶呈周期垮落。在弯曲下沉带Ⅲ中，裂隙很少， 仅岩层间有离层现象，它对支护设备的载荷影响不大。
18m＜lz≤28m 28m＜lz≤50m
2类(中等稳定)
3类(稳定)
4类(非常稳定)
第一节 采煤工作面顶板组成及其分类
2．基本顶矿压显现分级 基本顶(原称老顶)指位于煤层直接顶之上，抗弯刚度较 大，较难跨落的岩层或岩层组合，其运动特征对于综采工 作面支架设计和选型意义重大。 基本顶断裂对工作面压力显现的影响程度取决于： (1)基本顶初次或周期来压步距→基本顶厚度、抗拉或抗 压强度及被裂隙弱化程度的综合反映。 (2)直接顶垮落后的充填程度，用直接顶厚度与采高的 比值表示。 (3)采高，在直接顶厚度一定情况下，采高愈大，矿压 显现愈强烈 。
第三节 液压支架参数确定
支架调高范围：
——支架的最大结构高度与最小结构高度之差。
调高范围越大，支架适用范围越广，但过大调高范围给 支架结构设计造成困难，可靠性降低。 支架最大结构高度和最小结构高度取值应符合规定。 支架伸缩比： 支架的最大结构高度与最小结构高度之比。
综采工作面液压支架选型的基本依据和原则
综采工作面液压支架选型的基本依据和原则综采工作面液压支架的选型是煤矿井下综采工作面安全生产中的一项关键环节。
正确选择合适的液压支架类型和参数，不仅可以确保矿工的安全，还能提高综采工作面的生产效率。
本文将从基本依据和原则两个方面，为大家介绍综采工作面液压支架选型的重要性以及具体的选择方法和注意事项。
一、综采工作面液压支架选型的基本依据在进行综采工作面液压支架选型时，我们需要根据以下几个方面的基本依据来进行评估和选择。
1. 工作面的地质条件综采工作面的地质条件是选择液压支架类型和参数的基础依据之一。
不同地质条件下，工作面的顶板岩性、硬度、厚度等因素都会对支架的选型产生影响。
顶板岩石硬度大、厚度较薄的情况下需要选择具有较高承载能力和稳定性的液压支架。
2. 工作面的采煤工艺综采工作面的采煤工艺方式也是选型的重要考虑因素。
不同的采煤工艺方式对液压支架的选型和参数设定有一定的要求。
在“边采边支”过程中，需要选择能够承受连续推进工作面压力的支架类型。
3. 工作面的长度和倾角工作面的长度和倾角也是选型的重要参考依据。
长工作面需要选择具有较高稳定性和承载能力的支架，而倾斜工作面需要选择具有较强自适应能力的支架。
4. 工作面的生产能力工作面的生产能力是选型的另一个关键指标。
支架的承载能力和稳定性需要与工作面的生产能力相匹配，以确保综采工作面的安全和高效运行。
二、综采工作面液压支架选型的原则在基本依据的基础上，我们需要遵循以下原则进行综采工作面液压支架的选型。
1. 安全性原则安全性是选型的首要原则。
液压支架的选型应考虑其承载能力、稳定性和防护性能，以确保在综采过程中能够有效承受顶板压力和煤壁的冲击，并提供有效的防护措施，保障矿工的安全。
2. 经济性原则经济性是选型的重要原则。
液压支架的选型应综合考虑其价格、使用寿命和维护成本等因素，以实现综采工作面的经济运行。
3. 可靠性原则液压支架的选型应考虑其可靠性。
可靠的支架能够在恶劣的工作条件下长时间稳定工作，减少维修和更换的频率，提高生产效率。
液压支架选型配套PPT课件
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2.3 支架—围岩相互作用机理
二、液压支架的设计选型
支架围岩相互关系是支架选型的依据。一是寻求支架合理的支护强度，对顶板进行有效控制，二是寻求有效的支架结构形式达到维护顶板的目的，保证工作面不片帮，不冒顶，维护工作面安全。 工作面支架是控制采场矿山压力的一个基本手段。回采工作面支架必须具备以下几个特征。一是必须具备一定的可伸缩性（让压性）；二是必须具有良好的支撑性能；三是必须具有良好的防护性能。支架结构及其性能的设计必须符合回采工作面围岩运动规律，只有这样才能使支护结构设计既经济又合理。
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2.5 支架支护强度、工作阻力确定
二、液压支架的设计选型
3.(浅埋深)顶板结构理论计算方法 液压支架延米支护强度的确定 式中：q--松散载荷层对顶板形成结构关键层的载荷； l1--工作面周期来压步距； Hk--老顶岩层厚度； Hz--直接顶岩层厚度； ρ--老顶岩层密度； ρ’--直接顶岩层密度； L--老顶岩层断裂点距支架后端的距离。
三、综采工作面设备配套
机头、机尾过渡段由于有电机、减速器等设备，纵向尺寸较宽，推移梁耳座比工作面中部架耳座滞后，这样要求过渡架滞后布置。
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3.3 工作面设备总体布置的配套 综采工作面平面布置图（巷道断面尺寸、工作面长度） 转载机布置定位；机头卸载高度 ；校核机头、机尾三角煤；确保工作面运输机头尾在支架的保护之下；确定好运输机铺设长度、液压支架数量。
三、综采工作面设备配套
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3.1 中部配套 “三机”中部断面配套图
三、综采工作面设备配套
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2.3 支架—围岩相互作用机理
二、液压支架的设计选型
支架围岩相互关系是支架选型的依据。一是寻求支架合理的支护强度，对顶板进行有效控制，二是寻求有效的支架结构形式达到维护顶板的目的，保证工作面不片帮，不冒顶，维护工作面安全。 工作面支架是控制采场矿山压力的一个基本手段。回采工作面支架必须具备以下几个特征。一是必须具备一定的可伸缩性（让压性）；二是必须具有良好的支撑性能；三是必须具有良好的防护性能。支架结构及其性能的设计必须符合回采工作面围岩运动规律，只有这样才能使支护结构设计既经济又合理。
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2.5 支架支护强度、工作阻力确定
二、液压支架的设计选型
3.(浅埋深)顶板结构理论计算方法 液压支架延米支护强度的确定 式中：q--松散载荷层对顶板形成结构关键层的载荷； l1--工作面周期来压步距； Hk--老顶岩层厚度； Hz--直接顶岩层厚度； ρ--老顶岩层密度； ρ’--直接顶岩层密度； L--老顶岩层断裂点距支架后端的距离。
三、综采工作面设备配套
机头、机尾过渡段由于有电机、减速器等设备，纵向尺寸较宽，推移梁耳座比工作面中部架耳座滞后，这样要求过渡架滞后布置。
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3.3 工作面设备总体布置的配套 综采工作面平面布置图（巷道断面尺寸、工作面长度） 转载机布置定位；机头卸载高度 ；校核机头、机尾三角煤；确保工作面运输机头尾在支架的保护之下；确定好运输机铺设长度、液压支架数量。
三、综采工作面设备配套
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3.1 中部配套 “三机”中部断面配套图
三、综采工作面设备配套
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液压支架选型设计
辽宁工程技术大学《采掘机械》综合训练题目：液压支架选型设计班级：矿电11-姓名：***师：***完成日期：2014/12/29综合训练任务书一、设计任务及要求(1) 根据所给原始数据进行液压支架选型的详细计算；(2) .编写综采工作面液压支架选型设计说明书；(3) 采煤设备与工作面综采设备配套关系图设计原始数据及条件：(1) 设计图纸（综采工作面设备配套关系图）(2) 设计说明书三、进度安排(参考)(1) 熟悉设计任务，收集相关资料(2) 拟定设计方案(3) 绘制图纸(4) 编写说明书(5) 整理及答辩四、成绩评定成绩：教师日期目录1液压支架选型的基本原则...................... - 1 - 2确定液压支架架型............................ - 1 - 2.1顶板分类（级）........................... - 1 - 2.2架型与支护强度初选....................... - 2 - 3主要参数计算和支架型号的确定 ................ - 2 - 3.1支架高度................................. - 2 - 3.2 支架主要结构确定 . (3)3.2.1顶梁长度 (3)3.2.2底座的宽度............................ - 5 -3.2.3支架中心距确定........................ - 5 -3.2.4支架移驾步距确定...................... - 5 - 3.3支护强度和工作阻力....................... - 5 - 3.4初撑力 (7)3.5移架阻力及推溜力 (7)3.6确定支架类型 (7)4性能验算.................................... - 8 - 4.1顶板支护形式 (8)4.2底板比压 (8)4.3工作阻力（支护强度）和初撑力的验算 (9)4.4顶板覆盖率 (9)4.5通风断面计算 (10)4.5.1按工作面温度计算风量................. - 11 -4.5.2经验供风............................. - 11 -4.5.3风速计算............................. - 14 - 5支架布置台数.. (11)6乳化液泵站的选型........................... - 11 - 6.1乳化液泵................................ - 14 -6.1.1泵站压力的确定....................... - 16 -6.1.2泵站流量确定......................... - 14 -6.1.3选择乳化液泵 (14)6.2乳化液泵的电机功率...................... - 11 - 6.3乳化液箱容积的验算...................... - 14 - 6.4乳化液.. (16)7设备的空间尺寸配套关系..................... - 11 - 参考文献 .................................... - 14 -1. 液压支架选型的基本原则⑴要顶得住，它的初撑力和工作阻力要适应直接顶和老顶岩层移动所产生的压力（包括二次来压），使控顶区的顶板下沉量限制到最小程度。
综采工作面液压支架选型设计
一
综 采 工 作 面 支 架选 型设 计 是 工 作 面 安 全 高 效 生 产 的 重 要保 障 ，其 影 响 因 素 很 多 ，通 常 我 们根 据 顶 板 分 类 及 类 似 条 件 的矿 压 显 现 结 合 计算 公 式 确 定 支 架 支 护 阻力 。 １ 架型选 择 ① 对 于直 接 顶分 类属 于 １ 、２ 类 ，基 本 顶 分类 属 于 Ｉ 、 Ⅱ级 的 Ｔ作 面 ，其老 顶 来 压 步距 小 ，来 压 相 对 稳 定 ，来 压 时 强 度缓和， 端 面不 稳定 ，受移 架影 响较 大 。 ② 对 于 直接 顶 分类 属 于 ３ 、４类 ，基本 顶 分 类 属 于 Ⅲ 、 Ⅳ级 的 Ｔ 作 面 ，老 顶 来 压 步距 大且 面 向分 布 不 均 ，直 接 顶 稳定 。 要 求 支架 支 撑 能 力 足 够 ，能抗 水 平 推 力 并 且 及 时切 顶 。③ 采 高对 支 架 工 作 阻力 影 响也 较 为重 要 。 采 高 加 大 ，冒落 范 围 加 大 ，矿 压 显 现 强 烈 ，对 支 架 工 作 阻力 要 求 增加 ， 且装 置设 计 应能 防片 帮 、 漏顶 ， 提 高 支架 高度 很 重 要 。④ 液 压 支 架 控 制 方 式 有 手 动 、液 压 及 电液 控 制 系 统 ，我 国 多 用手 动控 制 。 ⑤ 目前通 用 的有 两 柱 掩 护 式 和 四柱 式 支 撑 掩 护 式 两 大 类 的 支 架 。两 柱 掩 护 式 支 架 在 顶 板 条 件 恶 劣 的 煤层 中 ，有 明显 的不足 ， 如 对 坚硬 顶板 ， 它 的 切顶 性 能 远 不 及 四柱 支 撑 掩 护 式 ； 对 顶 板 特 松软 的情 况 下 它 的顶 梁 调 平 闲 难 ，维 护 顶 板 、防 止架 前 片 冒的 性 能 也 不 如 四 柱 支 撑 掩 护 式 ， 四柱 支 撑 掩 护 式 支架 架型 图 如图 ｌ 所示 。 ２ 支架 高度 的确定 确 定 支架 高度 的 主要 因素 是 煤 层 厚 度、 采 高及 运输 条件 ， 某 面 煤厚 ０ ． ４ ～ ５ ． ９ ｍ，
综 采 工 作 面 支 架选 型设 计 是 工 作 面 安 全 高 效 生 产 的 重 要保 障 ，其 影 响 因 素 很 多 ，通 常 我 们根 据 顶 板 分 类 及 类 似 条 件 的矿 压 显 现 结 合 计算 公 式 确 定 支 架 支 护 阻力 。 １ 架型选 择 ① 对 于直 接 顶分 类属 于 １ 、２ 类 ，基 本 顶 分类 属 于 Ｉ 、 Ⅱ级 的 Ｔ作 面 ，其老 顶 来 压 步距 小 ，来 压 相 对 稳 定 ，来 压 时 强 度缓和， 端 面不 稳定 ，受移 架影 响较 大 。 ② 对 于 直接 顶 分类 属 于 ３ 、４类 ，基本 顶 分 类 属 于 Ⅲ 、 Ⅳ级 的 Ｔ 作 面 ，老 顶 来 压 步距 大且 面 向分 布 不 均 ，直 接 顶 稳定 。 要 求 支架 支 撑 能 力 足 够 ，能抗 水 平 推 力 并 且 及 时切 顶 。③ 采 高对 支 架 工 作 阻力 影 响也 较 为重 要 。 采 高 加 大 ，冒落 范 围 加 大 ，矿 压 显 现 强 烈 ，对 支 架 工 作 阻力 要 求 增加 ， 且装 置设 计 应能 防片 帮 、 漏顶 ， 提 高 支架 高度 很 重 要 。④ 液 压 支 架 控 制 方 式 有 手 动 、液 压 及 电液 控 制 系 统 ，我 国 多 用手 动控 制 。 ⑤ 目前通 用 的有 两 柱 掩 护 式 和 四柱 式 支 撑 掩 护 式 两 大 类 的 支 架 。两 柱 掩 护 式 支 架 在 顶 板 条 件 恶 劣 的 煤层 中 ，有 明显 的不足 ， 如 对 坚硬 顶板 ， 它 的 切顶 性 能 远 不 及 四柱 支 撑 掩 护 式 ； 对 顶 板 特 松软 的情 况 下 它 的顶 梁 调 平 闲 难 ，维 护 顶 板 、防 止架 前 片 冒的 性 能 也 不 如 四 柱 支 撑 掩 护 式 ， 四柱 支 撑 掩 护 式 支架 架型 图 如图 ｌ 所示 。 ２ 支架 高度 的确定 确 定 支架 高度 的 主要 因素 是 煤 层 厚 度、 采 高及 运输 条件 ， 某 面 煤厚 ０ ． ４ ～ ５ ． ９ ｍ，
智能综采工作面液压支架选型及顶梁设计
3.2.1 顶梁结构形式......................................................................................... 23
3.2.2 顶梁断面形状......................................................................................... 23
2.6.1 侧护板的种类与选择............................................................................. 27
3.6.2 侧护板的结构形式................................................................................. 27
2.6.2 液压支架的工作阻力............................................................................. 22
2.6.3 液压支架的初撑力................................................................................. 22
2.2.2 四连杆机构尺寸设计 ...............................................................................7
2.2.3 几何作图法确定四连杆机构 ...................................................................9
3.2.2 顶梁断面形状......................................................................................... 23
2.6.1 侧护板的种类与选择............................................................................. 27
3.6.2 侧护板的结构形式................................................................................. 27
2.6.2 液压支架的工作阻力............................................................................. 22
2.6.3 液压支架的初撑力................................................................................. 22
2.2.2 四连杆机构尺寸设计 ...............................................................................7
2.2.3 几何作图法确定四连杆机构 ...................................................................9
煤矿设备选型(液压支架)
液压支架的选型煤矿煤层最大厚度 2.9m，煤层倾角6°，煤层截割阻抗A＝375N/mm，顶板岩性：老顶为Ⅲ级，直接顶为2类，工作面设计长度为110m，设计年产量为75万t/a。
本矿煤层赋存条件较好，煤层为进水平煤层，煤层厚度适中，为 2.9m，井型为中型矿井，设计能力为75万t/a，直接顶为2类中等稳定顶板，老顶为Ⅲ类顶板，周期来压强烈，要求工作面支护强度较大。
根据本矿工作面条件及我国目前采煤方法的类型及设备配套情况，设计确定工作面的方法为综采一次采全高。
一、影响液压支架选型的因素影响液压支架选型的因素，主要考虑煤层顶底板稳定性，煤层厚度、倾角赋存状况及瓦斯含量等情况，其中以煤层及顶、底板稳定性影响较大。
本矿煤层厚度 2.9m，倾角6°，煤层赋存条件较好。
本矿工作面煤层直接顶为2类顶板，属中等稳定顶板，强度较高，强度指数在31～70kg/cm2之间，发育大量节理裂隙，随采随落。
本矿工作面老顶为Ⅲ级顶板，周期来压强烈，对支架支护强度的要求较高。
二、液压支架的选型1、架型的选择液压支架根据对顶板的支护方式和结构特点不同，可分为支撑式、掩护式、支撑掩护式三种基本型式。
支撑式支架顶梁长，立柱多，且垂直支撑，工作阻力大，切顶能力强，通风断面大，后部有简单的挡矸装置，架间不撑紧，对顶板不密封，它适应于稳定或坚硬以上直接顶和周期来压明显和强烈的老顶条件。
掩护式支架有宽大的掩护梁可挡住采空区冒落的矸石，它的顶梁较短，支柱少且倾斜支撑，架间密封，支架工作阻力较小，切顶能力差，但由于顶梁较短，控顶面积小，支护强度不一定小，它使用于不稳定和中等稳定直接顶条件。
支撑掩护式支架兼有上述两种支架的结构特点，顶梁较长，立柱较多，呈垂直或倾角较小倾斜支撑，故工作阻力大，切顶能力强，具有掩护梁架间密封，挡矸掩护性能好，它使用于稳定以下各类顶板，有取代支撑式支架的趋势，但结构复杂，重量较大，价钱相对较高。
由于本工作面的直接顶类别及老顶级别均以确定，所以可直接根据“适应不同类级顶板的架型及支护强度表”直接选择。
液压支架选型设计
液压支架选型设计液压支架是一种通过液压系统来实现升降或调节高度的机械设备。
在实际应用中，液压支架的选型设计非常重要，涉及到支架的稳定性、承载能力、高度调节范围等方面的考虑。
本文将从液压支架的结构设计、选型依据、计算分析等方面详细介绍液压支架的选型设计。
一、液压支架的结构设计液压支架的结构设计是选型设计的基础，其主要包括以下几个方面：1.支架结构：液压支架通常由主体支架、活塞杆、液压缸、液压泵等部件组成。
主体支架是承载物体的部分，一般为钢结构或铝合金结构，需要具备足够的强度和稳定性。
活塞杆是支撑物体的部分，需要具备足够的刚度和耐磨性。
液压缸是实现活塞杆升降的部分，需要具备足够的承载能力和密封性。
液压泵是提供液压力的部分，需要具备足够的流量和压力。
2.密封装置：液压支架的密封装置是确保液压系统正常工作的关键。
液压缸和液压泵需要采用高质量的密封件，同时需要进行合理的润滑和维护，以保证密封性能和使用寿命。
3.控制系统：液压支架的控制系统是实现支架升降或调节高度的关键。
控制系统一般由液压阀、控制面板等组成，通过控制面板上的按钮或开关来控制液压阀的开关，从而实现支架的升降或高度调节。
二、液压支架的选型依据液压支架的选型依据通常包括以下几个方面：1.承载能力：液压支架需要能够承受被支撑物体的重量，因此选型时需要根据被支撑物体的重量来确定液压支架的承载能力，以确保支架的安全稳定。
2.高度调节范围：液压支架需要能够满足实际应用中的高度调节要求，因此选型时需要根据被支撑物体的高度范围来确定液压支架的高度调节范围。
3.工作环境：液压支架一般用于工业生产线或实验室等场合，因此选型时需要考虑工作环境的温度、湿度、腐蚀等因素，选择适合的材料和密封装置。
4.控制方式：液压支架的控制方式通常有手动控制和自动控制两种。
手动控制一般适用于较小的承载能力和高度调节范围要求，而自动控制适用于较大的承载能力和高度调节范围要求。
三、液压支架的计算分析液压支架的计算分析主要包括承载能力的计算和液压系统的计算。
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辽宁工程技术大学《采掘机械》综合训练题目：液压支架选型设计班级：矿电11-姓名：指导教师：师建国完成日期：2014/12/29综合训练任务书一、设计任务及要求(1) 根据所给原始数据进行液压支架选型的详细计算；(2) .编写综采工作面液压支架选型设计说明书；(3) 采煤设备与工作面综采设备配套关系图设计原始数据及条件：二、上交材料(1) 设计图纸（综采工作面设备配套关系图）(2) 设计说明书三、进度安排(参考)(1) 熟悉设计任务，收集相关资料(2) 拟定设计方案(3) 绘制图纸(4) 编写说明书(5) 整理及答辩四、成绩评定成绩：教师日期目录1液压支架选型的基本原则 ........................................ - 1 - 2确定液压支架架型.................................................. - 1 - 2.1顶板分类（级）................................................. - 1 - 2.2架型与支护强度初选 .......................................... - 2 - 3主要参数计算和支架型号的确定 .............................. - 2 - 3.1支架高度 .......................................................... - 2 - 3.2 支架主要结构确定 (3)3.2.1顶梁长度 (3)3.2.2底座的宽度 .................................................. - 5 - 3.2.3支架中心距确定 ............................................ - 5 - 3.2.4支架移驾步距确定......................................... - 6 - 3.3支护强度和工作阻力 .......................................... - 6 - 3.4初撑力 (7)3.5移架阻力及推溜力 (7)3.6确定支架类型 (7)4性能验算 ............................................................. - 10 - 4.1顶板支护形式.. (8)4.2底板比压 (8)4.3工作阻力（支护强度）和初撑力的验算 (9)4.4顶板覆盖率 (9)4.5通风断面计算 (10)4.5.1按工作面温度计算风量 ................................ - 15 - 4.5.2经验供风.................................................... - 15 - 4.5.3风速计算.................................................... - 18 - 5支架布置台数 . (11)6乳化液泵站的选型................................................ - 15 - 6.1乳化液泵 ........................................................ - 18 - 6.1.1泵站压力的确定 .......................................... - 20 - 6.1.2泵站流量确定 ............................................. - 18 - 6.1.3选择乳化液泵 . (14)6.2乳化液泵的电机功率 ........................................ - 15 - 6.3乳化液箱容积的验算 ........................................ - 18 - 6.4乳化液. (16)7设备的空间尺寸配套关系 ...................................... - 15 - 参考文献................................................................ - 18 -1. 液压支架选型的基本原则⑴要顶得住，它的初撑力和工作阻力要适应直接顶和老顶岩层移动所产生的压力（包括二次来压），使控顶区的顶板下沉量限制到最小程度。
⑵要移得走，它的结构形式和支护特性，要适应直接顶下部岩层的冒落特点，尤其要注意顶板在暴露后尚未支护情况下的破碎状态，要尽量保持该处顶板的完整性。
支架底座要适应底板岩石的抗压强度，以防底软而使支架陷入底板。
⑶要适应采高变化和按煤层倾角考虑的对支架稳定性的要求。
⑷要满足通风（尤其是高瓦斯工作面）和行人的需要，以及要和采煤机、运输机配套。
⑸要考虑投资，力求以较低的投资获得所需的技术经济效果。
支架复用次数高，损坏情况少，即能降低吨煤成本。
按开采技术特点，可将煤层厚度分三类：⑴薄煤层---从最小可采厚度到1.3m；⑵中厚煤层---1.3~3.5m；⑶厚煤层---大于3.5m。
按开采技术特点，将煤层倾角分为三类：⑴缓倾斜煤层---0°~25°;⑵倾斜煤层---25°~45°；⑶急倾斜煤层---45°~90°。
倾角小于12°的煤层对于综采机械化来说，最为有利，一般可以不考虑设备自重分力的影响。
煤层倾角加大，会使采煤机上行采煤时的牵引阻力加大，并造成机器下滑的危险；使支架的横向稳定性变坏，甚至下滑、倾倒；输送机也会下滑，给采煤工作造成困难。
2. 确定液压支架架型按顶板分类方案对液压支架的架型进行初选。
根据煤炭部（81）煤科字第429号文件关于《缓倾斜煤层工作面顶板分类》方案，按稳定性不同直接顶分为四类，按来压强度不同将老顶分为四级，并分别提出相应的架型、支护强度和顶板管理方法。
2.1顶板分类（级）直接顶分为四类，见表2-1。
老顶分为四级，见表2-1。
表2-12.2架型与支护强度初选正确选择支架的架型，对于提高综采工作面的产量和效率，充分发挥综采设计的效能，实现高产高效，是一个很重要的因素。
本矿煤层赋存条件较好，煤层倾角11°，为缓倾斜煤层，煤层截割阻A=350N/mm，煤层厚度适中为3.1m，井型为中型矿井，工作面设计长度为125m，设计能力为80万t/a，直接顶为3类中等稳定顶板，老顶为Ⅲ类顶板，周期来压明显，要求工作面支护强度较大（见表2-1）。
综上所述，选用抗水平推力强且带护帮装置的掩护式支架。
由于煤层倾角小于15°，不设防滑和调架装置。
3. 主要参数计算和支架型号的确定3.1支架高度支架高度一般系指支架的最大和最小结构高度，它必须适应煤层采厚变化所要求的最大和最小支撑高度。
最小高度过大，可能会出现压架现象；最大支撑高度过小，可能会造成丢煤浪费资源，或支架顶空现象。
支架的最大和最小支撑高度，应根据煤层厚度的变化合理选择，片面地认为调高范围越大越好，过大地加大调高范围将增加设备重量及制造成本。
支架高度可由下式计算：max H =大h －1S +0.2m in H =小h —2S —a —c式中：max H ------支架最大结构高度，〔m 〕；m in H ------支架最小结构高度，〔m 〕；大h ------煤层最大采高，〔3.1m 〕；小h ------煤层最小采高，〔1.6m 〕；1S ------支架前柱上方顶板下沉量，一般取0.1m ；2S ------支架后柱上方顶板下沉量，一般取0.2m ；a ------支架前移时可缩余量，一般取不小于0.05m ；c ------支架与顶底板间的浮煤，破矸厚度一般取0.1m 。
即:max H =3.2m , m in H =1.25m 。
根据一些生产的实际经验，为防止伪顶冒落而引起支架顶空现象和一些难于预见的因素，最大结构高度max H ，要在计算的基础上，再考虑增加0.1～0.3m 的富裕量。
取max H =3.3m , m in H =1.25m 。
确定支架的最低高度时还应考虑到井下的允许运输高度。
支架的伸缩比max minS H K H =2.64 s K 值的大小反映了支架对煤层厚度变化的适应能力，其值越大，说明支架适应煤层厚度变化的能力超强。
3.2 支架主要结构确定3.2.1顶梁长度顶梁长度取决于必要的作业空间和通风断面要求，还与支架方式有关。
支护方式有超前支护和滞后支护两种方式。
根据选定的掩护式架型和超前支护方式，估算支架的顶梁长度，如图4-2所示。
c tg H ad y b -⋅-+++∆=α1=200+1350+900+400-3100×tg20-300=1421.69mm式中：∆------铲煤板铲尖到煤臂的距离，取100～200mm （具体大小也可计算）；y =F+G+J+V=200+350+400+400=1350mm式中：F------铲煤板宽度，一般取150～240mm ；G------中部槽宽，350mm ；J------导向槽宽度，无链牵引时尚有齿轨部分宽度；V------电缆槽宽。
参数查不到时可估算V=350～450mm ；d ------超前移架时取＞截深；滞后移架时可取零；e------人行道宽度，不小于0.6m ，高度不小于采高的70％； H------采高，〔m 〕；α------立柱倾角；c ------梁端距，取250～350mm 。
a ------由结构而定，考虑支架稳定性和减少底座前端的比压。
a ＞300mm ；2b ------通常2b =0.9～1.2m ，在中厚煤层中可设置为人行道；3b ------由结构而定，一般情况为300～500 mm 。
顶梁全长：321b b b l ++==1421+1000+400=2821mm=2.8m注：顶梁的长度和宽度取决于支架的类型，它影响支架与顶板的接触性能、控顶距、移架速度和稳定性，一般在保证一定的工作空间和合理布置设备的前提下，应尽量减小顶梁长度，以缩小控顶距和支架的重量。
对于支撑式和支撑掩护式支架，由于立柱为双排布置，支撑力较大，故这类支架的顶梁较长，当采用滞后支护时，顶梁全长为2.5m左右；当采用及时支护时，顶梁全长为3.0~4.0m。
对于掩护式支架，由于一般用于破碎顶板，应尽量减小支架对顶板的重复支撑次数，加之立柱多为单排布置，故顶梁长度较小，通常 1.5~2.5m，最大达3 m左右。