机械化采煤液压支架的选型案例
支架的选型应使支护强度与采面矿压相适应，支架架型结构与煤层赋存条件相适应，支护断面与通风要求相适应，液压支架与采煤机、运输机等设备相匹配。根据液压支架根据对顶板的支护方式和结构特点的不同，支架架型可分为支撑式、掩护式、支撑掩护式三种基本形式[4]。
（1）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。它适用于稳定或坚硬以上直接顶和周期来压明显或强烈的老顶条件。
（2）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。它适用于不稳定和中等稳定直接顶条件。
（3）支撑掩护式支架兼有支撑式和掩护式支架结构特点，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。它适用于稳定以下各类顶板，有取代支撑式支架的趋势，但它的结构复杂，重量较大，价格高。
覆盖在煤层上的岩石称为顶板，依次分为伪顶、直接顶和老顶。煤层下的岩层称为底板。顶板和底板统称为煤层围岩[5]。
伪顶是紧贴煤层的极易冒落的较薄岩层，暴露后随即跨落，一般不影响支护设备的使用。直接顶位于伪顶之上（无伪顶时紧贴煤层）的一层或几层岩层，具有一定的稳定性，常在回柱或移架时冒落。直接顶下部2.5～2m厚的岩层叫直接顶下位岩层，其稳定性对液压支架的选型有决定性的影响。老顶在直接顶上面，一般是厚而坚硬的岩层，常以很大面积悬露在采空区而不跨落，它的来压强度影响直接顶的稳定性，对支架的载荷和可缩量都有直接的影响。直接顶分类的主要指标是强度指数D，并参考直接顶初次跨落步距L1来决定[6]。
老顶位于直接顶之上，顶板分级主要由直接顶厚度∑h与采高H之比值N来决定，再参考老顶初次来压步距L2，N的意义是指冒落带充满采空区的程度，L2是指工作面初次切顶线到开切眼煤壁之间老顶悬露的长度。根据N、L2，我国将老顶分为四级（见表1.1）。
表1.1老顶分级
分级
指标
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
周期来压显现
不明显
明显
强烈
极强烈
冒落带充满采空区的程度N和初次来压步距L2/m
N＞3～5
0.3＜N≤3～5
0.3＜N≤3～5
L2＞50
N≤0.3
L2=25～50
N≤0.3，L2＞50
其中单体液压支柱柱排距1.0m，切顶墩柱布置在最后一排柱子之间，柱距3.0m；运输机头、运输机尾要超前处理1.0m，倾斜长度2m，支护采用最小控顶距四组对柱22支护,最大控顶距时221支护，柱距1.0m，排距1.0m。工作面刮板运输机机头、机尾必须打好两棵压柱。转载机尾后使用切顶墩柱，不需打压柱，但要盖好护板[7]。
对于工作面顶板管理，支护范围从切顶排到煤壁向外20m，支双排与巷道煤帮相距不大于0.3m，工作面运输机头、机尾最外部支柱与巷道内超前支柱相距不大于1.0m，超前支护柱距为1.0m。中巷超前煤壁至切顶排加支一排，上巷、中巷、下巷超前支护切顶排支柱要保持与工作面切顶排对齐，中巷超前支护切顶排支柱（或切顶支架）要保持与滞后工作面的切顶排对齐。巷道在超前支护20m范围内，遇顶板破碎或二合顶扶棚支护。工作面过配电峒室加支均布6棵单体支柱；巷道遇到绞车窝和车场断面增大时，超前支护加支一排，柱距1.0米。
工作面中巷转载输送机机尾采用SQD－3200型切顶支架支护顶板，该支架随转载机自移。一字型丛柱：轨道巷切顶排每循环四棵单体丛柱。要求支柱必须穿鞋，同排支柱用2#钢丝绳利用绳卡穿在一起，初撑力不低于90KN。超前支护范围内的巷道高度不得低于1.6m。如图1.1所示。
图1.1工作面支护系统示意图