2.2.1 支护强度和工作阻力

支护强度取决于顶板性质和煤层厚度。支护强度可根据下列公式估算：

                        （2.1）

式中K—作用与支架上的顶板岩石系数，一般取 。顶板条件好、周起来压不明显时取下限，否则取上限；

H—采高，

γ—顶板岩石密度，一般为

放顶煤支架的支护强度一般为

支架工作阻力P应满足顶板支护强度的要求，即支架工作阻力由支护强度和支护面积所决定。

                            （2.2）

式中  F—支架的支护面积， 可按下式计算

             (2.3)

式中    —支架顶梁长度,

—两端距,

—支架顶梁宽度，

—架间距,

—支架中心距,

对于支撑式支架，支架立柱的总工作组力等于支架工作阻力。对于掩护式和支撑掩护式支架，由于受到立柱倾角的影响，支架工作阻力小于支架立柱的总工作阻力。工作阻力与支架立柱的总工作阻力的比值，称为支架的支撑效率η，所以支架立柱的总工作阻力 为

                      （2.4）

支撑式支架的 、支撑掩护式和掩护式支架取 左右。

2.2.2 初撑力

初撑力的大小是相对与支架的工作阻力而言，并与顶板的性质有关。较大的初撑力可以使支架较快地达到工作阻力，防止顶板过早的离层，增加顶板的稳定性。对于不稳定和中等稳定顶板，为了维护机道上方的顶板，应取较高的初撑力，约为工作阻力的80%；对于稳定顶板，初撑力不宜过大，一般不低于工作阻力的60%，对于周期来压强烈的顶板，为了避免大面积的垮落对工作面的动载威胁，应取较高的初撑力，约为工作阻力的75%。

2.2.3 移架力与推溜力

移架力与支架结构、吨位、支撑高度、顶板状况是否带压移架等因素有关。一般薄煤层支架的一架力为 ;中等厚度煤层支架为 ;厚煤层为 。推溜力一般为 .

2.2.4 支架调高范围

支架最大结构高度

            (2.5)

支架最小结构高度

                 (2.6)

式中    、 —煤层最大、最小采高

—伪顶冒落的最大厚度，一般取

—顶板周期来压时的最大下沉量、移架使支架的下降量和顶梁上、底座下的浮矸、煤层厚度之和，一般取

确定支架的最低高度时还应考虑到井下的允许运输高度。

支架的伸缩比

                 （2.7）

值的大小反映了支架对煤层厚度变化的适应能力，其值越大，说明支架适应煤层厚度变化的能力越强，采用单伸缩立柱， 值一般为1.6左右。若进一步提高伸缩比，需采用带机械加长杆的立柱或双伸缩立柱，其 值一般为2.5左右。薄煤层厚度可达 。由于 又考虑到煤层厚度较高，初选双伸缩立柱。

2.2.5 中心距和宽度的确定

    支架中心距一般等于工作面一节溜槽长度。目前国内外液压支架中心距大部分采用 .大采高支架为提高稳定性中心距可采用 ，轻型支架为适应中小煤矿工作面快速搬家的要求，中心距可采用 。因此设计中预取1.5m。

支架宽度是指顶梁的最小和最大宽度。宽度的确定应考虑支架的运输、有限元，CAE，有限元分析安装和调架要求。支架顶梁一般装有活动侧护板，侧护板行程一般为 。当支架中心距为 时，最小宽度一般取 ,最大宽度一般取 。当支架中心距为 时，最小宽度一般取 ，最大宽度一般取 。当支架中心距为 时，如果顶梁带有活动侧护板，则最小宽度一般取 ，最大宽度一般取 ，如果顶梁不带活动侧护板，则一般取 。

2.2.6底座宽度

 底座是将顶板压力传递到底板和稳固支架的部件。在设计支架的底座长度时，应考虑如下诸方面：

支架对底板的接触比压要小；支架内部应有足够的空间用于安装立柱、液压控制装置、推移装置和其他辅助装置；使于人员操作和行走，保证支架的稳定性等。通常，掩护式支架的底座长度取3.5倍的移架步距一个移架步距为 ，即 左右；支撑掩护式支架的底座长度取4倍的移架步距，即 左右。