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2.2.1 支護強度和工作阻力支護強度取決于頂板性質(zhì)和煤層厚度。支護強度可根據(jù)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(zhì)和煤層厚度。支護強度可根據(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(zhì)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(diào)高范圍

支架最大結構高度

(2.5)

支架最小結構高度

(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(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最小和最大寬度。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(diào)架要求。支架頂梁一般裝有活動側(cè)護板，側(cè)護板行程一般為 。當支架中心距為 時，最小寬度一般取 ,最大寬度一般取 。當支架中心距為 時，最小寬度一般取 ，最大寬度一般取 。當支架中心距為 時，如果頂梁帶有活動側(cè)護板，則最小寬度一般取 ，最大寬度一般取 ，如果頂梁不帶活動側(cè)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??；支架內(nèi)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。