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2.2.1 支護(hù)強(qiáng)度和工作阻力支護(hù)強(qiáng)度取決于頂板性質(zhì)和煤層厚度。支護(hù)強(qiáng)度可根據(jù)下列公式估算： &

2.2.1 支護(hù)強(qiáng)度和工作阻力

支護(hù)強(qiáng)度取決于頂板性質(zhì)和煤層厚度。支護(hù)強(qiáng)度可根據(jù)下列公式估算：

（2.1）

式中K—作用與支架上的頂板巖石系數(shù)，一般取 。頂板條件好、周起來壓不明顯時(shí)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(hù)強(qiáng)度一般為

支架工作阻力P應(yīng)滿足頂板支護(hù)強(qiáng)度的要求，即支架工作阻力由支護(hù)強(qiáng)度和支護(hù)面積所決定。

（2.2）

式中 F—支架的支護(hù)面積， 可按下式計(jì)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(duì)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(duì)于掩護(hù)式和支撐掩護(hù)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(hù)式和掩護(hù)式支架取 左右。

2.2.2 初撐力

初撐力的大小是相對(duì)與支架的工作阻力而言，并與頂板的性質(zhì)有關(guān)。較大的初撐力可以使支架較快地達(dá)到工作阻力，防止頂板過早的離層，增加頂板的穩(wěn)定性。對(duì)于不穩(wěn)定和中等穩(wěn)定頂板，為了維護(hù)機(jī)道上方的頂板，應(yīng)取較高的初撐力，約為工作阻力的80%；對(duì)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(duì)于周期來壓強(qiáng)烈的頂板，為了避免大面積的垮落對(duì)工作面的動(dòng)載威脅，應(yīng)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(jié)構(gòu)、噸位、支撐高度、頂板狀況是否帶壓移架等因素有關(guān)。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(diào)高范圍

支架最大結(jié)構(gòu)高度

(2.5)

支架最小結(jié)構(gòu)高度

(2.6)

式中 、 —煤層最大、最小采高

—偽頂冒落的最大厚度，一般取

—頂板周期來壓時(shí)的最大下沉量、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

確定支架的最低高度時(shí)還應(yīng)考慮到井下的允許運(yùn)輸高度。

支架的伸縮比

（2.7）

值的大小反映了支架對(duì)煤層厚度變化的適應(yīng)能力，其值越大，說明支架適應(yīng)煤層厚度變化的能力越強(qiáng)，采用單伸縮立柱， 值一般為1.6左右。若進(jìn)一步提高伸縮比，需采用帶機(jī)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(dá) 。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(nèi)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(yīng)中小煤礦工作面快速搬家的要求，中心距可采用 。因此設(shè)計(jì)中預(yù)取1.5m。

支架寬度是指頂梁的最小和最大寬度。寬度的確定應(yīng)考慮支架的運(yùn)輸、有限元，CAE，有限元分析安裝和調(diào)架要求。支架頂梁一般裝有活動(dòng)側(cè)護(hù)板，側(cè)護(hù)板行程一般為 。當(dāng)支架中心距為 時(shí)，最小寬度一般取 ,最大寬度一般取 。當(dāng)支架中心距為 時(shí)，最小寬度一般取 ，最大寬度一般取 。當(dāng)支架中心距為 時(shí)，如果頂梁帶有活動(dòng)側(cè)護(hù)板，則最小寬度一般取 ，最大寬度一般取 ，如果頂梁不帶活動(dòng)側(cè)護(hù)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(shè)計(jì)支架的底座長度時(shí)，應(yīng)考慮如下諸方面：

支架對(duì)底板的接觸比壓要小；支架內(nèi)部應(yīng)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(hù)式支架的底座長度取3.5倍的移架步距一個(gè)移架步距為 ，即 左右；支撐掩護(hù)式支架的底座長度取4倍的移架步距，即 左右。