液压支架前梁结构亟待改进。目前国外支撑掩护式支架前梁普遍采用楔式结构,通过楔块与楔式前梁及顶梁之间的摩擦作用,使之受载时成为一个整体,如同一个刚性顶梁,提高顶梁前端承载能力。
井下观测发现,大部分四柱支架,用于来压强烈的稳定顶板时,后柱受力明显大于前柱,个别情况出现前柱受拉;而在来压不大的不稳定顶板时则前柱受力往往大于后柱,因而其支撑力的整体利用率不高。
两柱式支架由于只有一排立柱,其顶梁长度一般比四柱短014016m,甚至更大,这不仅减小了控顶距离,而且减少了支架对顶板的反复支撑和破坏的次数,有利于对顶板的维护。
两柱式支架由于立柱呈倾斜布置,其调高范围比四柱式支架要大,通过断层等构造比较容易,支架运输高度较低。
当然液压支架的选型主要取决于矿区的具体煤层地质条件,尤其是顶底板的条件,此外还有总体配套、行人、使用习惯和管理水平等因素,因此一定要根据实际情况选择合理架型。例如:根据我国的经验,对于坚硬难冒、来压强烈、整体性很强的顶板还是以四柱式支架较为可靠。
高工作阻力、高可靠性目前,高产高效设备的相关尺寸都在逐步增大,如工作面输送机的宽度尺寸、采煤机截深、支架中心距都在逐步增加,这就要求支架控顶面积加大,同时要求支架的工作阻力要提高,从另一方面说,高产高效设备的高可靠性也要求支架采用高工作阻力。
发展整体顶梁美、澳等国一直致力于发展整体顶梁。其主要观点是整体顶梁的前后端对顶板的支撑力要比铰接顶梁大,尤其是前端。但整体顶梁往往较长,前端接顶较差,运输也较困难,因此在具体设计中还要采取一些措施。
加大支架中心距尺寸90年代以来,液压支架中心距有加大的趋势,美国支架几乎均采用1175m中心距,而且有的工作面支架中心距达到2m,这除了可以提高支架的稳定性之外,*主要的优点是加快了工作面的移架速度,而且工作面支架的液压元件可以相应减少,降低整个工作面支架的购置费用。