第五章 液压支架
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第五章
液压支架
主讲：冷军发
第五章
液压支架
§5-1概述
(一)作用
液压支架是用来有 效而可靠的支撑和控制工作 面顶板，同时还能前移和推 进工作面输送机，与采煤机、 输送机配套使用，实现了落 煤、装煤、运煤、支护和放 顶回采工艺过程的全部机械 化，即所谓的综合机械化采 煤。
§5-1概述
功用：为了有效地支撑、控制和管理顶板，同时提 供足够的通风断面，以防止顶板冒落，保护回采面内 的机器设备和人员安全生产。 液压支架是以高压液体为动力，由液压缸、液压 控制阀与一些金属结构件组合而成的支护设备。它使 支架的支撑、切顶、移架和推移输送机等到工序全部 实现了机械化。它与滚筒采煤机(或刨煤机)、可弯曲 刮板输送机、转载机及带式输送机等形成了一个有机 的整体，可以实现综采或放顶煤综采。 分类 按其对顶板的支护方式和结构特点不同，分为支撑 式、掩护式和支撑掩护式三种基本架型。
§5-2
采煤工作面围岩关系
采煤工作面底板分类标准 基本指标 底板类别 名称 极软 松软 较软 代号 容许比压pp(MPa) Ⅰ Ⅱ Ⅲa Ⅲb Ⅳ Ⅴ 容许刚度 Sp(MPa/mm) 容许单向抗压 Rp(MPa) 辅助指标 参考指标
pp＜3.0 3.0＜pp≤6.0 6.0＜pp≤10 10＜pp≤16
Ⅰ-冒落带 Ⅱ-裂隙带 Ⅲ-弯曲下ห้องสมุดไป่ตู้带
§5-2
采煤工作面围岩关系
二、顶底板稳定性特征及分类 1．直接顶分类 从当前的实际使用情况来看，按直接顶岩层的稳定 性对顶板分类如下： （1）不稳定顶板:破碎顶板，充填性好，顶板压力没有明显变化。 （2）中等稳定顶板：推进一定距离后无支护时会冒落。 （3）稳定顶板： （4）坚硬顶板：顶板完整无裂隙，顶板能大面积悬露不跨落。但
§5-3液压支架工作原理和架型
二、液压支架分类
液压支架按其对顶板的支护方式和结构特点不同，分支撑式、 掩护式和支撑掩护式。
§5-3液压支架工作原理和架型
(一)支撑式支架 立柱支撑在顶梁上，没有掩护梁。
支撑式支架按结构分有垛式和节式两种。
主、副 架互为 支点依 次前移
§5-3液压支架工作原理和架型
§5-1概述
在各种厚度的煤层开采中分别使用薄煤层支架、 中厚煤层支架和厚煤层支架。 根据不同的采煤方法，分别使用一次采全高支 架、放顶煤支架、铺网支架和充填支架。 采煤工作面的不同位置可分别使用工作面支架、 过渡支架(排头支架)和端头支架。 液压支架的控制方式可采用本架控制、邻架控 制和成组控制。 特种支架 目前常用的特种支架有铺网支架、三软支 架、大倾角液压支架以及除工作面支架以外的 端头支架、过渡支架和超前液压支架等。
§5-3液压支架工作原理和架型
(三)支撑掩护式支架 在支撑式和掩护式架型基础上发展，兼有这两种架型 的主要技术特征。 适用于直接顶中等稳定、稳定和坚硬，周期压力强 烈，底板软硬均可，煤层倾角一般不大于25o，煤层厚度 1～4.5m，沼气涌出量适中的采煤工作面。 根据支架的结构特点分支顶支撑掩护式和支顶支掩支 撑掩护式。
§5-2
采煤工作面围岩关系
4．直接底 直接底位于煤层下面的岩层叫直接底。有的直接底 常发生底板膨起或滑帮（发生在急斜煤层）现象。 当直接底岩石不够坚硬时，支架易压入底板。 5．基本底 位于直接底下面的岩层叫基本底。 采煤工作面的围岩，在煤层采动后，因顶板出现变 形、断裂和垮落。引起矿山压力显现。如图5-1所 示，形成三带， 即：
分级界 限？ 典 型 条 件 区间 M=1 M=2 M=3 M=4
注：L0——基本顶初次来压步距，m；N——直接顶充填系数， 为直接顶厚度与截高的比值；M——煤层开采厚度，m。
§5-2
采煤工作面围岩关系
4．回采工作面底板分类 对综采工作面围岩控制有重要影响的是直接底 板 对支架的抗压入特性。 底板抗压入特性分脆 性、塑脆性和塑性类型。 每种类型分增阻型和降阻型两类，共同特点是 在支架未压入底板前，底板具有线弹性特征，具 有不同的抗压缩刚度；支架或支柱压入底板后抗 压缩刚度显著降低，顶板下沉显著增大。
§5-3液压支架工作原理和架型
(二)掩护式支架 以单排立柱为主要支撑部件并带有掩护梁的液压支架。 用于直接顶中等稳定以下，顶板周期来压不强烈的采 煤工作面。 根据立柱布置和支架结构特点，掩护式支架分支掩掩 护式支架和支顶掩护式支架。
高位放顶煤液压支架
§5-3液压支架工作原理和架型
掩护式支架支护性能：
(一)支架升降
1. 初撑
操纵阀8处于升柱位置，高压液体经液控单向阀6进入立柱下 腔，立柱上腔排液，活柱和顶梁升起支撑顶板。 顶梁接触顶板，立柱下腔压力达到泵站工作压力，操纵阀置于 中位，液控单向阀关闭，立柱下腔液体被封闭——支架的初撑阶 段→支架对顶板产生的支撑力称为初撑力。 Pc D 2 pb n cos 10 3 支架初撑力 kN 4
§5-1概述
型号含义 产品类型代号由第一特征代号和主参数组成。 仍难以区分时，再增加第二特征代号、补充特 征代号以至设计修改序号。 工作阻力3400KN 液压支架型号表示如图5-1所示
ZYD3400/23/45 大倾角 支撑掩 护式液 压支架 工作阻力，最小最大高度 架型结构或特殊用途 产品类别：Z
基本顶 压力显现 等级 基本顶压力显现等级 Ⅰ级不明显 Ⅱ级明显 Ⅲ级强烈 Ⅳ级 很强烈Ⅳa DL ≤895 N=1～2 3～4 L0＜37 37～41 L0＜30 30～34 L0＜24 24～27 L0＜19 19～22 895＜DL ≤975 N=1～2 L0=41～47 L0=34～38 L0=27～31 L0=22～27 3～4 47～54 38～43 31～35 27～31 975＜DL ≤1075 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 极强烈 Ⅳb DL ≥1145 N=1～2 L0＞120 L0＞96 L0＞78 L0＞62
支架工作阻力
P
4
D 2 p a n cos 10 3
kN
§5-3液压支架工作原理和架型
3. 卸载 操纵阀8处于降架位置，高压液体进入立柱上腔，打 开液控单向阀6，立柱下腔排液→立柱(支架)卸载下降。 支架工作时的支撑力变化分三个阶段： 开始升柱至单向阀关闭时的初撑增阻阶段t0，初撑后至 安全阀开启前的增阻阶段t1，安全阀出现脉动卸载时的恒 阻阶段t2→液压支架的阻力—时间特性。
16＜pp≤32 pp＞32
Sp≤0.10 0.10＜Sp≤0.38 0.38＜Sp≤0.75 0.75＜Sp≤1.32
1.32＜Sp≤2.82 Sp＞2.82
Rp≤8.5 8.5＜Rp≤13.2 13.2＜Rp≤19.6 19.6＜Rp≤29.1
29.1＜Rp≤54.6 Rp＞54.6
中硬 坚硬
§5-3液压支架工作原理和架型
§5-3液压支架工作原理和架型
液压支架在低于额定工作阻力下工作时，具有增阻性，以保证 支架对顶板的有效支撑作用； 在达到额定工作阻力时，具有恒阻性； 为使支架恒定在最大支撑力，具有可缩性，支架在保持恒定工 作阻力下，随顶板下沉而下缩。 增阻性主要取决于液控单向阀和立柱的密封性能，恒阻性与可 缩性主要由安全阀来实现——安全阀、液控单向阀和立柱是保证 支架性能的三个重要元件。
§5-3液压支架工作原理和架型
支撑掩护式液压支架技术性能：
顶梁长，有整体刚性和分体铰接；有些顶梁带外伸或内伸的 伸缩梁。多数支架有双人行通道，通风断面大；支撑合力在顶 梁后部，切顶能力强；底座为整体结构，有底封式和底开式； 立柱倾斜度小，支撑效率高，调高范围较小，适应煤层厚度的 变化能力不如掩护式液压支架；前后排立柱受载经常不均，在 同样煤层地质条件下要求其工作阻力和支护强度应高于掩护式 液压支架；液压系统中的动力缸和控制元件多，操作较复杂， 影响移架速度。
§5-2
一、顶底板组成
采煤工作面围岩关系
1-煤层 2-直接顶 3-基本顶
Ⅰ-冒落带 Ⅱ-裂隙带 Ⅲ-弯曲下沉带
采场围岩的顶底板按照它和煤层的不同位置可 以分为伪顶、直接顶、基本顶和伪底、直接底、基 本底等。 采场围岩的机械性质和运动特征对工作面支 护设备选型和支护参数选择的重要依据。
§5-2
采煤工作面围岩关系
一旦跨落会造成巨大破坏，必须采用特殊方法放顶。
§5-2
采煤工作面围岩关系
2、影响顶板稳定性的主要因素
（1）组成顶板岩石的坚硬程度和脆性特征；（单轴抗压强度和抗拉强度） （2）顶板岩层分层厚度和分层强度沿厚度的分布； （3）顶板岩体的完整程度。（以节理弱面的发育程度，分层厚度和节理特征） 表5－1 1类(不稳定) 项目 1a(极不 稳定) 1b(较不稳 定) 2类(中等稳 定) 3类(稳定) 4类(非常稳定) 直接顶稳定性分类指标
§5-3液压支架工作原理和架型
(二)拉架和推溜 支架和输送机的前移由底座3上的推移千斤顶4完成。 (1)拉架：降柱卸载→操纵阀使高压液体进入推移千斤顶 活塞杆腔，活塞腔回液，以输送机为支点，缸体前移，把 支架拉向煤壁。 (2)推移输送机：支架支撑顶板，高压液体进入推移千斤 顶活塞腔，活塞杆腔回液，以支架为支点，活塞杆伸出， 把输送机推向煤壁。
支撑式支架结构特点： 顶梁较长，长度4m左右；立柱多，4～6根，且垂直支撑；支架后 部设复位装置和挡矸装置，以平衡水平推力和防止矸石窜入工作空 间内。
支撑式支架支护性能：
支撑力大，作用点在支架中后部，切顶性能好；对顶板重复支撑 次数多，易把完整的顶板压碎；抗水平载荷能力差，稳定性差；护 矸能力差，矸石易窜入工作空间；支架工作空间和通风断面大。 适应于缓倾斜、顶板稳定的薄与中厚煤层。
基本 指标
lz＜4m
4m＜lz≤8m 8m＜lz≤18m 18m＜lz≤28m
28m＜lz≤50m
注1：可用实测的直接顶平均跨落步距或推算的直接顶初次跨落步 距代替lz。 注2：对于2类直接顶，如果有些矿区需要作进一步划分，可分为 中下稳定和中上稳定两个亚类。
§5-2
采煤工作面围岩关系
3．基本顶矿压显现分级 (1)基本顶初次或周期来压步距 (2)直接顶垮落后的充填程度。N＝直接厚度/截高 (3)截高：截高越大，矿压显现越强烈。 根据周期来压明显与否，分为四级，如表5-2所示：
支撑力较小，切顶性能差，顶梁 短，支撑力集中在靠近煤壁顶板， 支护强度较大、均匀，掩护性好， 能承受较大水平推力，对顶板反复 支撑次数少，能带压移架。 顶梁短，立柱倾斜布置，作业空 间和通风断面小。
掩护式支架结构特点： 掩护梁较宽以挡住采空区的矸石进入作业空间，掩护梁 上端与顶梁铰接，下端通过前后连杆与底座连接。双纽线 机构以保持稳定的梁端距和承受水平推力。立柱支撑力间 接作用于顶梁或直接作用于顶梁上。掩护式支架立柱较 少，且倾斜布置，以增加支架调高范围，支架两侧有活动 侧护板把密封架间。顶梁较短，一般在3.0m左右。
§5-3液压支架工作原理和架型
2. 承载
支架初撑后，进入承载阶段。顶板缓慢下沉，顶板对支架的压力 增加，立柱下腔压力升高——支架增阻过程。 下腔压力超过安全阀5动作压力→高压液体经安全阀泄出，立柱 下缩 立柱下腔液体压力小于安全阀动作压力→安全阀关闭，立柱工 作阻力保持恒定——恒阻过程。 支架对顶板的支撑力称为工作阻力，由支架安全阀的调定压力决 定。
1．伪顶 伪顶为紧贴在煤层上面，在爆破落煤或采煤机割 煤后随采随落的岩层，厚度一般为0.2～0.4ｍ，最厚可 达1ｍ以上，多由碳质页岩组成。 2．直接顶 直接顶位于伪顶或煤层上面，厚度由几米到十几 米不等。页岩、砂质页岩等较易垮落的岩层，回柱后 一般能较快地自由垮落，直接顶的稳定性对支护方式 及架型选择的决定性的影响。 3．基本顶 基本顶位于直接顶上面，较厚且坚硬。它一般是 砂岩和厚层石灰岩组成，常能在采空区悬露大面积而 垮落，其垮落步距的长短对支护的载荷大小的决定性 的影响。
液压支架
主讲：冷军发
第五章
液压支架
§5-1概述
(一)作用
液压支架是用来有 效而可靠的支撑和控制工作 面顶板，同时还能前移和推 进工作面输送机，与采煤机、 输送机配套使用，实现了落 煤、装煤、运煤、支护和放 顶回采工艺过程的全部机械 化，即所谓的综合机械化采 煤。
§5-1概述
功用：为了有效地支撑、控制和管理顶板，同时提 供足够的通风断面，以防止顶板冒落，保护回采面内 的机器设备和人员安全生产。 液压支架是以高压液体为动力，由液压缸、液压 控制阀与一些金属结构件组合而成的支护设备。它使 支架的支撑、切顶、移架和推移输送机等到工序全部 实现了机械化。它与滚筒采煤机(或刨煤机)、可弯曲 刮板输送机、转载机及带式输送机等形成了一个有机 的整体，可以实现综采或放顶煤综采。 分类 按其对顶板的支护方式和结构特点不同，分为支撑 式、掩护式和支撑掩护式三种基本架型。
§5-2
采煤工作面围岩关系
采煤工作面底板分类标准 基本指标 底板类别 名称 极软 松软 较软 代号 容许比压pp(MPa) Ⅰ Ⅱ Ⅲa Ⅲb Ⅳ Ⅴ 容许刚度 Sp(MPa/mm) 容许单向抗压 Rp(MPa) 辅助指标 参考指标
pp＜3.0 3.0＜pp≤6.0 6.0＜pp≤10 10＜pp≤16
Ⅰ-冒落带 Ⅱ-裂隙带 Ⅲ-弯曲下ห้องสมุดไป่ตู้带
§5-2
采煤工作面围岩关系
二、顶底板稳定性特征及分类 1．直接顶分类 从当前的实际使用情况来看，按直接顶岩层的稳定 性对顶板分类如下： （1）不稳定顶板:破碎顶板，充填性好，顶板压力没有明显变化。 （2）中等稳定顶板：推进一定距离后无支护时会冒落。 （3）稳定顶板： （4）坚硬顶板：顶板完整无裂隙，顶板能大面积悬露不跨落。但
§5-3液压支架工作原理和架型
二、液压支架分类
液压支架按其对顶板的支护方式和结构特点不同，分支撑式、 掩护式和支撑掩护式。
§5-3液压支架工作原理和架型
(一)支撑式支架 立柱支撑在顶梁上，没有掩护梁。
支撑式支架按结构分有垛式和节式两种。
主、副 架互为 支点依 次前移
§5-3液压支架工作原理和架型
§5-1概述
在各种厚度的煤层开采中分别使用薄煤层支架、 中厚煤层支架和厚煤层支架。 根据不同的采煤方法，分别使用一次采全高支 架、放顶煤支架、铺网支架和充填支架。 采煤工作面的不同位置可分别使用工作面支架、 过渡支架(排头支架)和端头支架。 液压支架的控制方式可采用本架控制、邻架控 制和成组控制。 特种支架 目前常用的特种支架有铺网支架、三软支 架、大倾角液压支架以及除工作面支架以外的 端头支架、过渡支架和超前液压支架等。
§5-3液压支架工作原理和架型
(三)支撑掩护式支架 在支撑式和掩护式架型基础上发展，兼有这两种架型 的主要技术特征。 适用于直接顶中等稳定、稳定和坚硬，周期压力强 烈，底板软硬均可，煤层倾角一般不大于25o，煤层厚度 1～4.5m，沼气涌出量适中的采煤工作面。 根据支架的结构特点分支顶支撑掩护式和支顶支掩支 撑掩护式。
§5-2
采煤工作面围岩关系
4．直接底 直接底位于煤层下面的岩层叫直接底。有的直接底 常发生底板膨起或滑帮（发生在急斜煤层）现象。 当直接底岩石不够坚硬时，支架易压入底板。 5．基本底 位于直接底下面的岩层叫基本底。 采煤工作面的围岩，在煤层采动后，因顶板出现变 形、断裂和垮落。引起矿山压力显现。如图5-1所 示，形成三带， 即：
分级界 限？ 典 型 条 件 区间 M=1 M=2 M=3 M=4
注：L0——基本顶初次来压步距，m；N——直接顶充填系数， 为直接顶厚度与截高的比值；M——煤层开采厚度，m。
§5-2
采煤工作面围岩关系
4．回采工作面底板分类 对综采工作面围岩控制有重要影响的是直接底 板 对支架的抗压入特性。 底板抗压入特性分脆 性、塑脆性和塑性类型。 每种类型分增阻型和降阻型两类，共同特点是 在支架未压入底板前，底板具有线弹性特征，具 有不同的抗压缩刚度；支架或支柱压入底板后抗 压缩刚度显著降低，顶板下沉显著增大。
§5-3液压支架工作原理和架型
(二)掩护式支架 以单排立柱为主要支撑部件并带有掩护梁的液压支架。 用于直接顶中等稳定以下，顶板周期来压不强烈的采 煤工作面。 根据立柱布置和支架结构特点，掩护式支架分支掩掩 护式支架和支顶掩护式支架。
高位放顶煤液压支架
§5-3液压支架工作原理和架型
掩护式支架支护性能：
(一)支架升降
1. 初撑
操纵阀8处于升柱位置，高压液体经液控单向阀6进入立柱下 腔，立柱上腔排液，活柱和顶梁升起支撑顶板。 顶梁接触顶板，立柱下腔压力达到泵站工作压力，操纵阀置于 中位，液控单向阀关闭，立柱下腔液体被封闭——支架的初撑阶 段→支架对顶板产生的支撑力称为初撑力。 Pc D 2 pb n cos 10 3 支架初撑力 kN 4
§5-1概述
型号含义 产品类型代号由第一特征代号和主参数组成。 仍难以区分时，再增加第二特征代号、补充特 征代号以至设计修改序号。 工作阻力3400KN 液压支架型号表示如图5-1所示
ZYD3400/23/45 大倾角 支撑掩 护式液 压支架 工作阻力，最小最大高度 架型结构或特殊用途 产品类别：Z
基本顶 压力显现 等级 基本顶压力显现等级 Ⅰ级不明显 Ⅱ级明显 Ⅲ级强烈 Ⅳ级 很强烈Ⅳa DL ≤895 N=1～2 3～4 L0＜37 37～41 L0＜30 30～34 L0＜24 24～27 L0＜19 19～22 895＜DL ≤975 N=1～2 L0=41～47 L0=34～38 L0=27～31 L0=22～27 3～4 47～54 38～43 31～35 27～31 975＜DL ≤1075 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 极强烈 Ⅳb DL ≥1145 N=1～2 L0＞120 L0＞96 L0＞78 L0＞62
支架工作阻力
P
4
D 2 p a n cos 10 3
kN
§5-3液压支架工作原理和架型
3. 卸载 操纵阀8处于降架位置，高压液体进入立柱上腔，打 开液控单向阀6，立柱下腔排液→立柱(支架)卸载下降。 支架工作时的支撑力变化分三个阶段： 开始升柱至单向阀关闭时的初撑增阻阶段t0，初撑后至 安全阀开启前的增阻阶段t1，安全阀出现脉动卸载时的恒 阻阶段t2→液压支架的阻力—时间特性。
16＜pp≤32 pp＞32
Sp≤0.10 0.10＜Sp≤0.38 0.38＜Sp≤0.75 0.75＜Sp≤1.32
1.32＜Sp≤2.82 Sp＞2.82
Rp≤8.5 8.5＜Rp≤13.2 13.2＜Rp≤19.6 19.6＜Rp≤29.1
29.1＜Rp≤54.6 Rp＞54.6
中硬 坚硬
§5-3液压支架工作原理和架型
§5-3液压支架工作原理和架型
液压支架在低于额定工作阻力下工作时，具有增阻性，以保证 支架对顶板的有效支撑作用； 在达到额定工作阻力时，具有恒阻性； 为使支架恒定在最大支撑力，具有可缩性，支架在保持恒定工 作阻力下，随顶板下沉而下缩。 增阻性主要取决于液控单向阀和立柱的密封性能，恒阻性与可 缩性主要由安全阀来实现——安全阀、液控单向阀和立柱是保证 支架性能的三个重要元件。
§5-3液压支架工作原理和架型
支撑掩护式液压支架技术性能：
顶梁长，有整体刚性和分体铰接；有些顶梁带外伸或内伸的 伸缩梁。多数支架有双人行通道，通风断面大；支撑合力在顶 梁后部，切顶能力强；底座为整体结构，有底封式和底开式； 立柱倾斜度小，支撑效率高，调高范围较小，适应煤层厚度的 变化能力不如掩护式液压支架；前后排立柱受载经常不均，在 同样煤层地质条件下要求其工作阻力和支护强度应高于掩护式 液压支架；液压系统中的动力缸和控制元件多，操作较复杂， 影响移架速度。
§5-2
一、顶底板组成
采煤工作面围岩关系
1-煤层 2-直接顶 3-基本顶
Ⅰ-冒落带 Ⅱ-裂隙带 Ⅲ-弯曲下沉带
采场围岩的顶底板按照它和煤层的不同位置可 以分为伪顶、直接顶、基本顶和伪底、直接底、基 本底等。 采场围岩的机械性质和运动特征对工作面支 护设备选型和支护参数选择的重要依据。
§5-2
采煤工作面围岩关系
一旦跨落会造成巨大破坏，必须采用特殊方法放顶。
§5-2
采煤工作面围岩关系
2、影响顶板稳定性的主要因素
（1）组成顶板岩石的坚硬程度和脆性特征；（单轴抗压强度和抗拉强度） （2）顶板岩层分层厚度和分层强度沿厚度的分布； （3）顶板岩体的完整程度。（以节理弱面的发育程度，分层厚度和节理特征） 表5－1 1类(不稳定) 项目 1a(极不 稳定) 1b(较不稳 定) 2类(中等稳 定) 3类(稳定) 4类(非常稳定) 直接顶稳定性分类指标
§5-3液压支架工作原理和架型
(二)拉架和推溜 支架和输送机的前移由底座3上的推移千斤顶4完成。 (1)拉架：降柱卸载→操纵阀使高压液体进入推移千斤顶 活塞杆腔，活塞腔回液，以输送机为支点，缸体前移，把 支架拉向煤壁。 (2)推移输送机：支架支撑顶板，高压液体进入推移千斤 顶活塞腔，活塞杆腔回液，以支架为支点，活塞杆伸出， 把输送机推向煤壁。
支撑式支架结构特点： 顶梁较长，长度4m左右；立柱多，4～6根，且垂直支撑；支架后 部设复位装置和挡矸装置，以平衡水平推力和防止矸石窜入工作空 间内。
支撑式支架支护性能：
支撑力大，作用点在支架中后部，切顶性能好；对顶板重复支撑 次数多，易把完整的顶板压碎；抗水平载荷能力差，稳定性差；护 矸能力差，矸石易窜入工作空间；支架工作空间和通风断面大。 适应于缓倾斜、顶板稳定的薄与中厚煤层。
基本 指标
lz＜4m
4m＜lz≤8m 8m＜lz≤18m 18m＜lz≤28m
28m＜lz≤50m
注1：可用实测的直接顶平均跨落步距或推算的直接顶初次跨落步 距代替lz。 注2：对于2类直接顶，如果有些矿区需要作进一步划分，可分为 中下稳定和中上稳定两个亚类。
§5-2
采煤工作面围岩关系
3．基本顶矿压显现分级 (1)基本顶初次或周期来压步距 (2)直接顶垮落后的充填程度。N＝直接厚度/截高 (3)截高：截高越大，矿压显现越强烈。 根据周期来压明显与否，分为四级，如表5-2所示：
支撑力较小，切顶性能差，顶梁 短，支撑力集中在靠近煤壁顶板， 支护强度较大、均匀，掩护性好， 能承受较大水平推力，对顶板反复 支撑次数少，能带压移架。 顶梁短，立柱倾斜布置，作业空 间和通风断面小。
掩护式支架结构特点： 掩护梁较宽以挡住采空区的矸石进入作业空间，掩护梁 上端与顶梁铰接，下端通过前后连杆与底座连接。双纽线 机构以保持稳定的梁端距和承受水平推力。立柱支撑力间 接作用于顶梁或直接作用于顶梁上。掩护式支架立柱较 少，且倾斜布置，以增加支架调高范围，支架两侧有活动 侧护板把密封架间。顶梁较短，一般在3.0m左右。
§5-3液压支架工作原理和架型
2. 承载
支架初撑后，进入承载阶段。顶板缓慢下沉，顶板对支架的压力 增加，立柱下腔压力升高——支架增阻过程。 下腔压力超过安全阀5动作压力→高压液体经安全阀泄出，立柱 下缩 立柱下腔液体压力小于安全阀动作压力→安全阀关闭，立柱工 作阻力保持恒定——恒阻过程。 支架对顶板的支撑力称为工作阻力，由支架安全阀的调定压力决 定。
1．伪顶 伪顶为紧贴在煤层上面，在爆破落煤或采煤机割 煤后随采随落的岩层，厚度一般为0.2～0.4ｍ，最厚可 达1ｍ以上，多由碳质页岩组成。 2．直接顶 直接顶位于伪顶或煤层上面，厚度由几米到十几 米不等。页岩、砂质页岩等较易垮落的岩层，回柱后 一般能较快地自由垮落，直接顶的稳定性对支护方式 及架型选择的决定性的影响。 3．基本顶 基本顶位于直接顶上面，较厚且坚硬。它一般是 砂岩和厚层石灰岩组成，常能在采空区悬露大面积而 垮落，其垮落步距的长短对支护的载荷大小的决定性 的影响。