大采高液压支架自动控制技术研究
国产大采高液压支架的研究现状与发展趋势
题 ，改变 国 内 同 类 支 架 长 期 依 赖 进 口的局 面 ，于 ２０ ０ ３年 设 计 开 发 了 Ｚ ８４ ／５５ ５ Ｙ ６０ ２ ．／ ５型 掩 护 式 支 架 ，并 在 晋城煤 业 集 团寺河 矿投人 使用 。该 支架 是 在吸 收 国际上先 进 支架优 点 的基础 上 ，结合 我 国国
国产 大 采 高 液压 支 架 的研 究现 状 与 发展趋 势
张银 亮 ，赵 军。
（．煤炭科学研究总 院 开采设计研究分院 ，北京 １０ １ ；２ １ ０ ０ ３ ．晋城煤业 集团技术 中心 ，山西 晋城 ０ ８０ ） ４０ ６
［ 摘
要］ 分析 了国内大采高液压 支架的研制及发展过程 ，着重 阐述 了支架 的高度 、工作 阻力 、
（ ． ｏｌ ｎｎ １Ｃ ａ Ｍｉｉｇ＆ Ｄ ｓ ｎｎ ｒｎ ｈ ｈｎ ｏｌ ｅｅｒｈＩｓｔｔ，Ｂ ｉｎ ０ ０ ３ ｈｎ ； ｅｉ ｉｇＢａｃ ，Ｃ ｉａＣ ａ Ｒ ｓａｃ ｔｕｅ ｅｉｇ１０ １ ，Ｃ ｉａ ｇ ｎｉ ｊ ２ Ｔ ｃｎ ｌ ｙＣ ｎｅ， ｉｃｅｇＣ ａ Ｇ ｏｐ ｉｃｅｇ０ ８ ０ ，Ｃ ｉａ ． ｅｈ ｏｏ ｅｔ Ｊｎｈ ｎ ｏｌ ｒｕ ，Ｊ ｈ ｎ ４ ０ ６ ｈｎ ） ｇ ｒ ｎ
ｐ ｒ ｔ ａ ｇ ｉｉ ｇ ｈｅｇ ｔｉ ｎ ｉａ ｅ ｓ ｗｅ １ ｏ ｗｉ ｌｒ ｅ ｍ ｎ ｎ ｉｈ ｓ ｉ ｄ ｃ ｔ ｄ ａ ｌ． ｔ ｈ Ｋｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄｓ： ｌｒ ｅ ｍｉ ｉ ｉ ｈ ；ｐｏ ｒ ｄ ｓ ｐ ｒ； ｄ ｖ ｌｐｍｅ ｔｓａｕ ａ ｇ ｎｎｇ ｈｅｇ ｔ ｗｅ ｅ ｕ ｐｏ ｔ ｅ ｅｏ ｎ ｔｔ ｓ
第１ ３卷 第 ６期 （ 总第 ８ ５期）
２０ ０ ８年 １ ２月
煤 矿 开 采
浅埋深大采高综采工作面液压支架适应性分析
摘
要 ：为 了研 究 ６一１ １综采 工作 面 Ｚ ８４ ／５ ５５ ，０ Ｙ ６ ０２ ．／５液压 支架的适 应性 ，文章通 过现 场 实
测分析 了液压 支 架的初 撑 力和 工作 阻 力对工作 面顶板控 制 效果 、 工作 阻力分 布规律 及 支 架运 转特
Ｌ Ｕ Ｊａ ｇ Ｚ Ｉ ｉｎ ， ＨＡＮＧ ａ — ｆ Ｘｉｏ ｕ，Ｚ ＥＮＧ Ｈａ — ｌ ｉ ｉ
（ ｒｄ ｃ ｏ ｅａｔ ｎ，Ｉｎｒ ｎｏｉ Ｙｔｉ ｒｕ ｏ ｏａ ｏ ｔ． Ｏｄｓ １０ ０ Ｃ ｉａ Ｐｏｕｔ ｎＤ ｐｒ ｉ ｍｅｔ ｎ ｅ ｇｌ ｉ ｏｐＣｒ ｒｔｎＬｄ ， ｒｏ ７ ０ ， ｈｎ ） Ｍｏ ａ ａＧ ｐ ｉ ０
性 。分析 结 果表 明本套 支架在 ６一煤层 开采 适 应性 较 好 ，支 架选 型 能 够 满足 该 矿 地 质 条件 要 求。
研 究结论 为浅埋煤层大采高工作 面支架选型和顶板控制提供 了参考。
关键 词 ：浅埋 煤层 ；大采 高；液压 支架 ；工作 阻力 ；适应 性
中图分 类号 ：Ｔ ３５ Ｄ ５
为了研究62101综采工作面zy864025555液压支架的适应性文章通过现场实测分析了液压支架的初撑力和工作阻力对工作面顶板控制效果工作阻力分布规律及支架运转 ７期 ０ １年
浅 埋 深 大 采 高综 采 工作 面 液 压 支架 适 应 性 分 析
刘 江 ，张孝福 ，曾海利
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｉ ｒ ｅ ｏ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｂ ｌ ｙ ｏ ｅＺ ６ ０ ２ ． ／ ５ ｈ ｄ ａ ｌ ｏ ｒ ｄ ｓ ｐ ｏ ｐ ｌ ｄ ｉ ｏ ６ —２ ０１ｆ ｌ ｓ ｒ ｃ ： ｎ ｏ ｄ ｒｔ ｔ ｙ ｔ ｕ ｔ ｉ ｔ ｆ ｈ Ｙ８ ４ ／ ５ ５ ５ ｙ ｒｕ ｉ ｐ ｗｅ ｅ ｕ ｐ ｒ ａ ｐ ｉ Ｎ ． ｕ ｈ ａ ｉ ｔ ｃ ｔ ｅ ｎ １ ｕｌ ｙ ｍｅ ｈ ｎ ｚ ｄ ｃ ａ ｎ ｎ ａ ｅ，ｔ ｅ ｓｔ ａ ｕ ｅ ｎ ａ ｐ ｌ ｄ ｔ ｎ ｌｚ ｈ ｎ ｔ ｌｓ ｐ ｏ ｆ ｒ ｅ ａ ｄ ｔ ｅ ｗ ｒ ｅ ｉ ａ ｃ ｃ ａ ｉｅ ｏ ｌ ｍｉ ｉ ｇ ｆｃ ｈ ｉ ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ｓ ａ ｐ ｉ ｏ ａ ａｙ ｅ ｔｅ ｉ ｉ ａ ｕ ｐ ￣ ｏ ｃ ｎ ｈ ｏ ｋ ｒ ｓｓ ｎ ｅ ｅ ｗ ｅ ｉ ｔ
大采高液压支架的稳定性和适应性分析
高支 架的适应性也进行 了分析 ，指 出了其中的规律 ，对大采高 的设计 和使用有一定 的帮助和借 鉴意义。
关键词 液压 支架 ；大采高 ；稳 定性 ；适应 性
中图分 类 号 Ｔ ３５ 文献 标识 码 Ａ Ｄ５． ４ 文章 编号 １７—６ １（ １）３—２４ ０ ６３ ９７一２ ２０２ ００ —２ ０
２ ０ ４
理 论研 究 苑
２ 宰 ６万 科２蓑霸 ０年 期 Ｌ １第 搿
大采高 液压支架 的稳 定性 和适应性 分析
王 玉安
（ 安徽 省矿业机电装备有限责任公司 ，安徽淮北 ２ ５ ０ ３ ０ ０）
摘 要 对引起 大采高支架不稳 定的因素进行 了分析 ，并给 出了具体的解决措 施 ，并对 其采取的对策 和措施进 行 了系统研 究 ，同时对 大采
夹角。
Ｂ 为底座耳板间宽度 ；ｂ 为前连杆耳板厚。设支架采高在６ 时 ， ．ｍ ８ 根据计 算 ，当销轴孔间隙为 １ ｍ （ ．ｍ ５ 包括名义尺寸和公差 ）时，顶梁最大偏移 梁可达１０ｍ ７ ｍ；当间隙为０ ５ ｎ 时，顶梁最大偏移量可降至７ ｍ 。说 ． ｒ ８ ｒｎ ８ ｍ 明间隙越小 ，支架在横向上就越稳定。 ④在非水平开采有一定倾角的工作 面，随着煤层倾 角的增大 ，支架 会沿煤层底板下滑，在采煤工作面上 ，为保护底板 ，防止漏矸 ，顶梁和 掩护梁都是通过侧护板连接的侧推千斤顶和预 紧弹簧紧紧的连接在一起 的 ，而底座支架的间隙相对较大 ，易造成底座失稳下滑。这种失稳通常 发生在支架支撑力不够或无支撑力，如在移架 的过程中或者冒空 区。
１ 大 采高 支架 稳定 性分 类及影 响 因素
大采高液压支架稳定性包括单个支架 和工作面支护系统的稳定性两 个方面。保持支架的稳定性就是要尽量降低不利 因素的影响，有效提高 支护系统 的稳定性。本文着重介绍单个液压支架 的稳定性，包括横向稳 定性和纵向稳定性 。 １ 横 向稳定性是指支架在运动和承载过程中 ，支架结构与对称 中 ） 心平面垂直方 向 （ 沿工作面方 向 ） 保持稳 定的特性 。横 向稳定性在 实 际使用 中主要 产生不稳定 的形式 主要 有３ ：顶 梁与底 座发生相对 角 种 位移 ；顶 梁与底座发生相对线位移 ； 梁平面相对底座平 面有 一横向 顶
基于大采高液压支架的优化设计
由于支架 高宽 比过大 ，加之零部件 间隙过 大， 当使用 在倾 角大于 ｌ。 右 的煤 层时 ， 成 ２ 左 形 支架 顶梁组件 向支架 顶 、底面垂 直线 的倾 斜下 方严 重偏移 ， 受载后使支 架零部件损坏 、 至倾 甚 倒 。这 种削弱 的稳定性 容易造成 下列问题 ： １ （） 支架倾 倒 、 支撑效果不 佳 ；２支架受力恶 劣 、 （） 承 载能 力下降 ；３顶 板管理 困难 。 （） 顶梁横 向偏移 后的支架受力情况如 图 １ 及 图 ２ 示 ， 以看 出 ，１合力 作用点偏移 ， 所 可 （） 对支 架 中心 的力 矩为 ： ＝ Ａ （） 向摩擦 力 ｆ Ｍ１Ｆ ； 横 ２ Ｆ对 支 架产生 力矩 Ｍ２ｆ Ｈ 对 顶梁 、 － ＇， 底座 等产生 横 向弯 喃 ， 而掩护梁 、 前后连 杆受扭 曲 ； ） （ 附加 力 ３ 矩 Ｍ对顶梁 、掩护梁及立 柱产生横 向弯 曲 ， 且 使前 后连杆受力增大 ； 立柱 及连杆等结构件 使
变 电站综 合 自动化系统 的一个 部分 ， 作为 一个 软件模 块 嵌入在就 地监 控主站 中运 行 ， 过变 通 电站 内监 控网络 获得 系统信息 ， 包括 相关 节点 的 电压 、 电流 、 有功 和无功 、 变档 位以及 有关 主 断路 器和 隔离开关 的位 置信息 ， 通过 按照 预定 的控 制原则 做 出调整决策 。 上 述 两种 方式 都 为 变 电站 级 的电压 无 功
控制 ， 不能实 现全局 的最优 控制 。分散 式 的电 压无功 控制 方式 （ 独立 Ｖ Ｃ装置 或软件 Ｖ Ｃ Ｑ Ｑ ） 达到 了局部优 化 电压 和无功 的作用 ， 缺乏潮 但 流的大局 观 ，仅 能保证 受控母 线 的 电压 合格 ， 不能达 到全 网功率损耗 最小 的 目的。 当电网 中 各 站 的 Ｖ Ｃ各 自独立 调节 ，可能 导致某 些站 Ｑ 抽头 的频繁调 整 。且对 无功欠 缺地 区 ， 在用 电 高峰时 ， 节装 置为满 足 中低 压侧 电 压要求 ， 调 会 使变 压器 比差减少 ， 导致 高压 网向低压 网 的 无功传输 加大 ， 输电线 和变压 器 的无功损 耗增 加， 使高 压侧 电压严重 降低 。其结 果不 仅使上 级 电 网的有功 网损增加 ， 由于受 端电 压的降 且 低 而使 电网在输 送 同等 容量 负荷情 况下 ， 稳定 域度降低 ， 严重 时可造 成电压 崩溃 。 电压无 功控 制 是一 个 全 网关 联 的控 制 问 题， 应在 考虑全 网优化 的前提 下实 现 区域 或变 电站 的局 部优 化。 ４３ －区域 电压 无功 控制 ． 电力 系统 区域无 功 电 压控 制 （ Ｖ ） Ａ Ｃ 是从 全 网角度分 层 、 区对 电压和无 功进 行协 调优 分 化 控制 ，实现 电网所有 无功装 置 自动调节 ， 是 提 高 电压合 格 率 、降低 调 度集 控 人员 劳 动强 度、 提高 系统 电压 稳定控 制水 平和 电网运 行经 济性 的有效 手段 。 区域 电压无 功控制 是在 主站 （ 调度或 集控 站） 系统软 件中设 置一个 电压无 功控 制 的高级 应用 软件 。 据子站 发送 的遥信遥 测量进 行潮 根 流计 算 和状 态估 计 得 出各个 变 电站 节 点 的电 压 和无功 范围 ，给 出每个 变 电站 的控 制策 略 ，
大采高强力液压支架的参数确定及结构设计
文章编号:1003-5923(2002)03-0072-03大采高强力液压支架的参数确定及结构设计岳文辉(湘潭工学院机械工程系,湖南湘潭411201)摘 要:大采高强力液压支架是针对神东煤田浅埋深、薄基岩、厚风积沙等特定地质条件而研制的一种高性能综采液压支架。
本文对该类支架的工作阻力、初撑力、支护高度等主要参数进行了分析计算,并对其主要结构进行了设计。
关键词:液压支架;工作阻力;结构设计中图分类号:TD 353.41 文献标识码:A1 前 言神东煤田煤层埋深浅、基岩薄、上覆厚松散沙层,顶板岩层破断运动具有明显的特殊性,这种类型的浅埋煤田在世界上较为少见,因而对该类型煤层顶板岩层的控制几乎没有可借鉴的成熟理论和适用的支护设备。
从1991年起,神东煤炭公司相继对多个普采工作面和综采工作面进行了矿压观测,研究浅埋深煤层顶板的矿压显现规律,在建立了一整套厚风积沙、浅埋深煤层矿压理论,充分掌握“支架-围岩”相互作用关系后,分别与德国DB T 公司和英国JO Y 公司合作,研制出了适应神东煤田采场矿压特点,满足高产高效型综采工作面煤层顶板支护要求的高性能综采液压支架。
图1 大采高强力掩护式液压支架2 支架主要技术参数确定2.1 工作阻力浅埋煤层工作面在初次来压和周期来压期间,顶板结构都将出现滑落失稳,老顶难以形成自身稳定的岩梁结构,支架主要承受结构失稳形成的压力,最危险状态的载荷是“给定失稳载荷”状态。
支架工作阻力根据该矿压理论计算确定。
(1)老顶初次来压期间的支护阻力计算支架必须提供的支护阻力P m 0由直接顶岩柱重量W 和老顶结构滑落失稳所传递的压力R D 0组成,即P m 0=W +R D 0 作用于支架的直接顶岩柱重量为W =L k b 2h Θg式中 L k ——控顶距长度;b ——支架宽度;2h ——直接顶厚度;Θg ——岩石视密度。
老顶结构滑落失稳传递压力为R D 0≥b (l 01Θg +K G 0h 1l 01Θ1g )0.54-0.24i -sin Η1式中 K G 0——初次来压时载荷传递系数,K G 0=l 01 (2h 1Κtan 5)K t 0;5——载荷层内摩擦角;Κ——载荷层侧应力系数;K t 0——载荷传递的时间因子;l 01——老顶岩块长度;Θg ——老顶关键层视密度;h 1——载荷层厚度;Θ1g ——载荷层平均视密度;Η1——断裂岩块回转角;i ——块度(岩块厚度与长度之比)。
ZY12000／28／64D型大采高液压支架有限元分析
液 压 支 架 的 主 要 承 载 结 构 为 顶 梁 、掩 护 梁 、 连
杆 、 座 、 柱 和 平 衡 千 斤 顶 。 由 于 支 架 结 构 比较 复 底 立
杂 ， 虑 到节 约计算 成本 ， 不 影 响计算 精 度 和不对 考 在
作者简介 ： 晓（９ ７ ， ， 李 １８ 一）男 硕士在读
文 章 编 号 ： ６ ２ ０ ２ （ ０ ２） ４ ０ ４ ～ ２ １ ７ — １ １２ １ ０ — ０ ５ ０
大 型 焊 接 件 的 组 装 工 艺 探 讨
程 玉 。黄 家 仕 （ 州 压 力 机 械 有 限公 司 ， 苏 徐 州 ２ １ ０ 徐 江 ２ ０ ４） 摘 要 ： 述 了大 型 焊 接 件 的 一 种 装 配 与定 位 方 法 ， 决 了传 统 装 配 工 艺 的 问题 ， 装 简 便 ， 配 精 度 高 。 叙 解 安 装 关 键 词 ： 械 制 造 ； 接 件 ； 配 工 艺 ； 杆 ； 套 机 焊 装 锥 锥
模 ； （ ） 压 支 架 部 件 轴 心 的距 离 和 位 置 不 改 动 ， ２液 主
推广 应用 ｌ 采 高增 大使 工作 面上覆 岩层 断 裂 、 落 】 ｌ 。 垮 后 产 生 的 自由 空 间 增 大 ， 层 断 裂 、 落 过 程 延 长 ， 岩 垮 动 载加 剧 ， 作 面基本 顶来 压更 加强 烈 ， 作 为 大采 工 而 高 综 采 工 作 面 关 键 设 备 的 大 采 高 液 压 支 架 ， 出现 问 题 的 几 率 也 远 大 于 一 般 采 高 的液 压 支 架 Ｊ 本 文 以 。
前 处 理 中 建 模 比 较 难 ，本 文 通 过 对 Ｐ ｏＥ与 ＡＮ— ｒ／ Ｓ ＹＳ做 一 定 的 设 置 实 现 它 们 的 无 缝 连 接 ，之 后 在 Ｐ ｏＥ 软 件 中 建 立 支 架 的 ｊ 维 模 型 导 入 ＡＮＳ ｒ／ ＹＳ软 件
大采高工作面停采维护及回撤液压支架技术的
346大采高工作面停采维护及回撤液压支架技术的研究刘厚荣 陕煤集团神南产业发展有限公司摘 要：本文针对大采高工作面搬家时实际需要采场的宽、高，分别从停采维护方案的确定以及回撤液压支架技术做了深入的剖析，现场总结经验，提出了一套切实可行的方案，对大采高搬家具有一定的参考及指导意义。
关键词：大采高工作面停采维护回撤液压1 概述随着采掘设备的快速发展，一些大功率的采煤机、运输机及支护高度较高、支撑强度较大的液压支架相继问世，使6 米以上煤层一次采全高成为可能，大大提高了资源回收率，为企业创造了可观的经济效益，但大采高工作面与普通综采主要区别是工作面采场高、宽，由于采场压力并不随采场高、宽的增加成正比增加，而是成几何级倍数增加，这就要求大采高工作面在停采维护过程中顶板管理要采取有针对性的措施。
目前，7米大采高工作面在我国境内屈指可数，就陕煤集团红柳林矿业公司而言，应用时间较短。
大采高工作面针对顶板控制、撤架方法深入调查研究，并结合工作面的实际情况，通过大量数据的科学计算、分析，从施工工艺、工序到施工过程中可能出现的影响因素进行考虑，不断进行优化设计，制定了一套较为完善的方案。
2 工作面地质概况顶板直接顶为细砂岩为主，局部为粉砂岩，厚度为 1.6 米～55 米，含水平层理或斜层理；煤层倾角 0°～1°，平均0.4°，采高 6.3~7.6 米。
3 支护设备工作面液压支架使用ZY17000/32/70D 型支撑掩护式支架，支架参数：宽度：1.960～2.210 米支架中心距离：2.05 米支架初撑力：12364千牛（P=31.5 兆帕)支架工作阻力：17000千牛（P=43.3 兆帕)支架重量：68.5 吨4 在停采维护、撤支架时的具体做法4.1 采高的确定ZY17000 支架最低高度为 3.0 米，根据工作面煤层的厚度及顶板来压时的下沉量，确定工作面的停采高度为 4.5 米。
大采高综采支架稳定性及其控制技术分析
在 我 国 。倾 斜 厚 煤 层 煤 炭 产 量 占煤 炭 总 产 量 的 ４ ． ％ ， ５４
其 中很 多 矿 区赋 存 有 ３ ５ ． ～５０ 厚 的煤 层 。 这 类 煤 层 在 淮 ．ｍ
无 疑 具 有 重要 的 现 实 意 义 。
南 、大 同 、徐 州 、开 滦 、邢 台 、阜 新 、神 府 、晋 城 等 矿 区
当然 ，大采高综 采 也将 带 来 一 些 问题 ：如采 高 加大 ， 将 引起片帮增 加 ，矿压显 现加 剧 ；另一 方面 支架 高度增加 将 降低支架 的稳定性 ，造 成工 作面 支架事 故频 发 ，使工作 面的产量 、效益 并不能较 大 幅度地增 长 。因此研究 大采 高 工 作面综采支架 的稳 定性 问题并 找到行 之有 效的控 制技术
ｑ
位移 ，即高架 在走 向方 向上歪 扭 ，属 横 向歪扭 ；②顶 梁 与
底 座 发 生 相 对 线 位 移 。 即 高 架 沿 倾 向倾 倒 ，属 横 向 倾 倒 ； ⑧顶 梁 平 面 相 对 底 座 平 面 有 一 横 向 夹 角 ， 顶 梁 与 底 座 不
平行 。
３ ）将顺槽布置 于工作 面侧向魈性 破坏 区外 ，有利 于巷
时间 ／０ 步 １０
１ 方 案 一 ：２ 方 案 二 ；３ 方 案 三 一 一 一
［ ］ 浦海，缪协兴 ．综放 采场覆 岩冒落与围岩支承压 力动态分布 ４ 规律的数值模 拟 ［］ Ｊ ．岩石力学与工程学报 ，２ ０ ，０ ． ０ ４ ７ ［］ 刘传孝 ，王同旭。扬 永杰 ．高应力 区巷道 围岩破碎 范围的数 ５
２０ ０ ４， ７； ２ １ ４ ３～ ２ ６ ４１
［］ 孙广忠 ．岩体力学的进展一岩体结构 力学 ［ ］ ６ Ｊ ．岩石力学 与
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大采高液压支架自动控制技术研究
发表时间：2018-12-03T10:50:24.003Z 来源：《建筑模拟》2018年第26期作者：马闯张喜更[导读] 近年来，随着我国经济的快速发展，煤炭行业发展的也越来越完善。
我国煤炭产量一直保持着快速的增长，预计到2050年煤炭在能源中的比重仍要占到50%左右。
马闯张喜更
河南平宝煤业有限公司河南许昌 461000
摘要：近年来，随着我国经济的快速发展，煤炭行业发展的也越来越完善。
我国煤炭产量一直保持着快速的增长，预计到2050年煤炭在能源中的比重仍要占到50%左右。
然而我国煤矿采掘技术装备水平仍显落后，生产效率低、劳动强度大、工作环境差、安全事故频发。
为此，尽可能减少井下工作人员的数量，最终达到井下无人开采、无人工作面的采煤目标，将是未来煤炭工业的发展方向。
关键词：大采；高液压支架；自动控制技术
引言
针对大采高工作面在生产中存在着顶板压力大、片帮冒顶严重、支架失稳等问题，分析了大采高液压支架自动化控制技术需求，从工作面顶板、工作面煤壁管理、液压支架的防滑与防倾倒控制、多级护帮联动控制、液压支架智能跟机控制几个方面对大采高液压支架自动控制技术进行了研究：采用液压支架的自动移架控制和自动补压技术，可使工作面液压支架对工作面顶板的支撑力达到预设的初撑力，从而实现对工作面顶板的有效管理；通过护帮板的姿态控制和支撑压力控制，可有效提高工作面煤壁的管理效率，防止片帮事故的发生；采用角度传感器、行程传感器和激光传感器检测支架姿态，可实现工作面液压支架的伪斜自动控制；通过在护帮板上安装接近传感器，实现多级护帮板的逻辑控制；采用红外传感器检测采煤机位置，按照采煤工艺实现大采高液压支架的跟机自动化控制。
1大采高液压支架自动控制技术需求
工作面顶板与煤壁管理需求采高大于4.5ｍ的工作面，其基本顶来压强烈，基本顶周期断裂高度随采高加大而变化。
工作面上覆岩层断裂后空间高度随采高加大而增高，在整个回采过程中自由空间大于3ｍ，这对支架受载和工作面围岩稳定性是十分不利的。
顶板下沉与工作面的支护强度密切相关，液压支架的支护强度越大，顶板的下沉位移量越小，距离底板越近其位移量越小；当支架支护强度小时，支护强度的增大对顶板下沉作用较为明显，而当支架的支护强度大时，支护强度增大对控制顶板下沉作用逐渐减小，并逐渐趋于稳定。
所以，只有保证支护强度，提高支架初撑力才能有效控制顶板下沉位移量。
1.2支架防倾倒控制
大采高液压支架的质量加大了，重心提高了，液压支架的稳定性能变差了，为此，应采取加大液压支架中心距、增加宽度等措施来提高液压支架的稳定性能。
ＭＴ550—1996《大采高液压支架技术条件》规定，在空载条件下，支架最大高度时，顶梁水平状态相对于底座中心最大偏移量应小于80ｍｍ，支架必须设置防倒调底装置，或者预留连接耳座，顶梁侧护板侧推力应大于支架重力。
有效地控制液压支架的重心高度和位置是大采高液压支架防倾倒的有效措施。
2大采高液压支架自动控制技术
2.1工作面顶板管理
在立柱下腔安装压力传感器对工作面顶板支撑力进行检测，通过倾角传感器控制顶板姿态，确保液压支架顶梁能够与工作面顶板有效接触，以确保液压支架对工作面顶板达到较好的支承效果。
通过高度传感器对液压支架的高度进行检测。
大采高液压支架对工作面顶板智能围岩耦合控制功能如下：（1）升柱时保证初撑力。
支架的初撑力是在泵站工作压力作用下使支架全部立柱升起顶梁与顶板接触时，支架对顶板的支撑力。
初撑力是支架的重要性能参数，它的主要作用是用来减缓顶板的自然下沉，增加顶板的稳定性，使支架尽快在恒阻状态下工作。
为了有效控制大采高工作面顶板降沉，在进行液压支架自动移架过程中应保证升柱阶段液压支架能够达到预设的初撑力，确保工作面顶板能够得到有效的支承。
（2）破碎顶板，带压擦顶移架。
在顶板破碎的情况下，应采用带压移架控制，确保工作面顶板得到有效的控制。
（3）立柱自动补压控制。
系统应设有自动补压功能，以确保每台支架都能够达到预设的初撑力。
（4）工作面顶板降沉监控。
在运行过程中，通过液压支架高度检测，可以随时了解液压支架立柱油缸伸缩情况，防止液压支架被“压死”。
所以，大采高液压支架应及时伸出伸缩梁以调整工作面护顶移架策略。
2.2工作面煤壁管理
在大采高液压支架伸缩梁和护帮板上安装行程传感器和压力传感器，用来感知伸缩梁、护帮板对煤壁的支护效果，检测其对煤壁的支承压力，实现对工作面煤壁围岩耦合控制。
（1）护帮板姿态控制。
通过在护帮板上安装的行程传感器，可以控制护帮板的伸出长度，从而实现护帮板的姿态控制。
使其与煤壁有效的贴合，以达到最佳的支承效果。
（2）煤壁支承压力控制。
当液压支架高度达到一定以上时，须采用三级护帮结构。
按照液压支架的设计要求，使用伸缩梁和护帮板控制煤壁的支承压力，在伸缩梁伸出动作时，检测伸缩梁油缸上的压力传感器值，按照液压支架的设计参数控制伸缩梁伸出动作，使其达到对煤壁的支承力，在护帮板伸出动作时，按照行程传感器预设值进行控制，使护帮板紧贴煤壁，检测护帮板油缸上安装的压力传感器值，按照液压支架设计参数控制护帮板对煤壁的支承力。
2.3多级护帮联动控制
大采高液压支架配置有多级护帮板结构，而护帮板必须在前一级护帮板完全收回时才能收回下一级护帮板，否则会发生护帮板结构件的干涉损坏，通过在护帮板上安装接近传感器，可以感知护帮板收回状态，实现多级护帮板的逻辑控制。
当采煤机前方的液压支架检测到护帮板未收回时，通知采煤机停止继续运行割煤，防止采煤机滚筒割到液压支架护帮板。
2.4内部参数监测
电机的内部电流监测。
电流热效应的存在往往是一个危险源，牵引部、截割部电机有可能因为过热而被烧毁损坏，所以，必须对采煤机在行走、截割过程中的电流进行监测。
电流通过输出标准电流互感器检测到牵引电机和截割电机的模拟量，将模拟量通过模拟量转换模块的相应转换以后输入到控制器中进行处理，可以分析出电流量的大小，有效实施监控和预警。
这种新的思路能够有效检测采煤机在工作面的精确位置、工作瓦斯浓度大小、采煤机倾角等一系列的外部参数，还可以对牵引部和截割部的高速轴温、电机电流等的内部参数进行追踪。
上述工作为采煤机实现远程监控、完善整体方案奠定了坚实的基础。
结语
大采高液压支架通过配置液压支架电液控制系统，通过使用液压支架的自动移架控制和自动补压技术，使工作面液压支架对工作面顶板的支撑力达到预设的初撑力，从而实现对工作面顶板的有效管理，防止支架冒顶、压架事故的发生。
通过护帮板的姿态控制和支承压力控制可以有效提高工作面煤壁的管理效率，防止片帮事故的发生。
液压支架智能跟机控制技术解决了手动人工操作过程中由于工作面顶板支撑力不足而造成的工作面压架事故问题。
针对工作面大倾角仰俯采时手动操作容易出现液压支架倾倒等问题，实现了大采高液压支架的自动控制，为厚煤层综采工作面无人化开采创造了条件。
参考文献：
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