液压支架是以高压液体为动力,由若干液压元件(液压缸和液压阀)与金属构件(顶梁、立柱、底座、推移千斤顶、操纵阀和安全阀等)按一定连接方式组成的一种采煤工作面支护设备。[1][2]根据架型与围岩结构进行分类,液压支架可分为掩护式支架、支撑式支架和支撑掩护式支架三种类型。[1] 液压支架具有支护性好、移设速度快、强度高、安全可靠等优点,它不仅能实现支撑、切顶和隔离采空区的功能,而且还能使支架本身前移和推移刮板输送机,与可弯曲刮板输送机和采煤机一起组成采煤工作面的综合机械化设备,在大中型煤矿中被广泛应用。[2] 液压支架是在金属摩擦支柱和单体液压支柱等基础上发展起来的。[2]1954年,英国装备了第一个液压支架工作面。在中国,自20世纪60年代开始,液压支架的研究已经启动;在20世纪70年代,液压支架的各种主要架型已相继研究成功,并在20世纪80年代开始大量应用。从20世纪80年代中期起,以美国和澳大利亚为代表,液压支架主要向强力、可靠、快速和自动控制方向发展,后又有其他国家根据自身的生产地质条件对液压支架进行发展优化。[3] 简史
1954年英国装备了第一个液压支架工作面,当时以英国和联邦德国为代表的欧洲国家主要发展结构简单的支撑式支架,其重点分别为垛式和节式支架。直至70年代之前,支撑式支架一 直 是世界上最主要的架型,但这种支架稳定性和抗水平载荷能力差,只能用于中厚以下的缓倾斜煤层,支架损坏率高,而且挡矸封闭性差,无法适应中等稳定以下的顶板。从60年代起,苏联、匈牙利和法国等先后研制了掩护式支架 。由于这种支架稳定性和掩护挡矸性都较好,调高范围大,所以逐渐发展推广,早期大多为短顶梁插底式的支掩掩护式支架,虽可适应松软顶板条件,但支撑能力低,工作空间小,配套复杂,生产能力低。70年代中期,联邦德国引进并研制了掩护式和支 撑掩护式支架,并独创了带平衡千斤顶的支顶掩护式 支架,在架型和结构上都取得重大突破,使这种支架不仅具备传统掩护支架的基本优点,同时大大提高了支撑能力,加大了工作空间和配套能力,而且支架的结构和操作都比较简单。支撑掩护式支架则吸收了支撑式和掩护式支架的基本特点,有很强的适应性,因此从70年代末以后,支撑式支架逐渐被掩护式和支撑掩护式支架淘汰。