2.2.1 支護強度和工作阻力支護強度取決于頂板性質和煤層厚度。支護強度可根據下列公式估算： &
2.2.1 支護強度和工作阻力
支護強度取決于頂板性質和煤層厚度。支護強度可根據下列公式估算：
（2.1）
式中K—作用與支架上的頂板巖石系數，一般取 。頂板條件好、周起來壓不明顯時取下限，否則取上限；
H—采高，
γ—頂板巖石密度，一般為
放頂煤支架的支護強度一般為
支架工作阻力P應滿足頂板支護強度的要求，即支架工作阻力由支護強度和支護面積所決定。
（2.2）
式中 F—支架的支護面積， 可按下式計算
(2.3)
式中 —支架頂梁長度,
—兩端距,
—支架頂梁寬度，
—架間距,
—支架中心距,
對于支撐式支架，支架立柱的總工作組力等于支架工作阻力。對于掩護式和支撐掩護式支架，由于受到立柱傾角的影響，支架工作阻力小于支架立柱的總工作阻力。工作阻力與支架立柱的總工作阻力的比值，稱為支架的支撐效率η，所以支架立柱的總工作阻力 為
（2.4）
支撐式支架的 、支撐掩護式和掩護式支架取 左右。
2.2.2 初撐力
初撐力的大小是相對與支架的工作阻力而言，并與頂板的性質有關。較大的初撐力可以使支架較快地達到工作阻力，防止頂板過早的離層，增加頂板的穩(wěn)定性。對于不穩(wěn)定和中等穩(wěn)定頂板，為了維護機道上方的頂板，應取較高的初撐力，約為工作阻力的80%；對于穩(wěn)定頂板，初撐力不宜過大，一般不低于工作阻力的60%，對于周期來壓強烈的頂板，為了避免大面積的垮落對工作面的動載威脅，應取較高的初撐力，約為工作阻力的75%。
2.2.3 移架力與推溜力
移架力與支架結構、噸位、支撐高度、頂板狀況是否帶壓移架等因素有關。一般薄煤層支架的一架力為 ;中等厚度煤層支架為 ;厚煤層為 。推溜力一般為 .
2.2.4 支架調高范圍
支架大結構高度
(2.5)
支架小結構高度
(2.6)
式中 、 —煤層大、小采高
—偽頂冒落的大厚度，一般取
—頂板周期來壓時的大下沉量、移架使支架的下降量和頂梁上、底座下的浮矸、煤層厚度之和，一般取
確定支架的低高度時還應考慮到井下的允許運輸高度。
支架的伸縮比
（2.7）
值的大小反映了支架對煤層厚度變化的適應能力，其值越大，說明支架適應煤層厚度變化的能力越強，采用單伸縮立柱， 值一般為1.6左右。若進一步提高伸縮比，需采用帶機械加長桿的立柱或雙伸縮立柱，其 值一般為2.5左右。薄煤層厚度可達 。由于 又考慮到煤層厚度較高，初選雙伸縮立柱。
2.2.5 中心距和寬度的確定
支架中心距一般等于工作面一節(jié)溜槽長度。目前國內外液壓支架中心距大部分采用 .大采高支架為提高穩(wěn)定性中心距可采用 ，輕型支架為適應中小煤礦工作面快速搬家的要求，中心距可采用 。因此設計中預取1.5m。
支架寬度是指頂梁的小和大寬度。寬度的確定應考慮支架的運輸、有限元，CAE，有限元分析安裝和調架要求。支架頂梁一般裝有活動側護板，側護板行程一般為 。當支架中心距為 時，小寬度一般取 ,大寬度一般取 。當支架中心距為 時，小寬度一般取 ，大寬度一般取 。當支架中心距為 時，如果頂梁帶有活動側護板，則小寬度一般取 ，大寬度一般取 ，如果頂梁不帶活動側護板，則一般取 。
2.2.6底座寬度
底座是將頂板壓力傳遞到底板和穩(wěn)固支架的部件。在設計支架的底座長度時，應考慮如下諸方面：
支架對底板的接觸比壓要小；支架內部應有足夠的空間用于安裝立柱、液壓控制裝置、推移裝置和其他輔助裝置；使于人員操作和行走，保證支架的穩(wěn)定性等。通常，掩護式支架的底座長度取3.5倍的移架步距一個移架步距為 ，即 左右；支撐掩護式支架的底座長度取4倍的移架步距，即 左右。 |
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