工作面支架是控制礦山壓力、保障回采空間安全的關鍵設備，其性能和工作狀態(tài)會因使用條件而有所不同。根據(jù)組合形式的差異，主要分為單體液壓支柱、自移式液壓支架和懸移支架三大類，以下為詳細介紹：

單體液壓支柱

工作原理與分類：通過高壓油或乳化液實現(xiàn)升柱支撐頂板，按供液方式分為外注式和內(nèi)注式。外注式依靠外部管路系統(tǒng)經(jīng)注液槍供液，泵站和主管路可與推溜千斤頂共用，由區(qū)段平巷泵站集中供液，在實際應用中更為常見；內(nèi)注式則是預先將油注入支柱，再靠自身油泵加壓。

工作特性：升柱時初撐力在 70 - 110kN 之間。隨著頂板下沉壓縮下油腔的油，工作阻力會迅速上升至額定值，此時支柱有微小壓縮。當油壓超過額定工作阻力，安全閥開啟，油外泄使活柱下縮，工作阻力和油壓下降后，安全閥又交替啟閉，以此保證工作阻力基本恒定，這種支柱也叫恒阻式支柱。

適用條件：適用于傾角小于 25° 的緩斜或近水平煤層，采取安全措施后可用于 25° - 35° 的傾斜煤層，以及煤層底板堅硬（抗壓強度大于 200MPa）的非炮采工作面。需與鉸接頂梁配套，常用的金屬鉸接頂梁由 15kg/m、18kg/m、24kg/m 的礦用鋼軌制成。

相關配件：柱帽多由長 0.3 - 0.6m、厚 50 - 100mm 的半圓木或木板制成，受壓可縮性大。棚子支柱由一梁二柱或一梁三柱構成框式支架，用于破碎頂板煤層；戴帽頂柱由立柱和柱帽組成，立柱可用圓木、鋼管或鋼軌制作，適用于直接頂較完整或薄煤層工作面，頂板穩(wěn)定或極薄煤層時可不用柱帽直接用頂柱。

選擇要點：選擇單體支柱時要綜合考慮多種因素，如頂?shù)装鍘r性、煤層厚度（采高）、頂板下沉量、支柱壓縮量、插底量、柱帽壓縮量及支柱結(jié)構等。直接頂厚且松軟時選高強度支柱；根據(jù)煤層最小厚度和頂板最大下沉量確定支柱最小高度，保證支柱允許可縮量與頂板下沉量適配。松軟底板墊柱鞋，遇水膨脹底板選內(nèi)注式支柱。布置支柱時，參考部分煤礦經(jīng)驗，控頂范圍內(nèi)支柱平均支撐力在 80 - 160kPa 時可維持頂板穩(wěn)定，平均受力達 200kPa 的情況較少，可據(jù)此調(diào)整支柱密度確定支撐力。

自移式液壓支架（液壓支架）

功能與優(yōu)勢：作為機械化支護設備，以高壓液體為動力，能同時完成支護頂板、移架、切頂、推移輸送機等工序。具有支護性能好、強度高、移設速度快、安全可靠等優(yōu)點，與可彎曲輸送機和采煤機配合，實現(xiàn)了綜合機械化采煤，在開采緩斜薄及中厚煤層時廣泛應用。

分類及特點

支撐式液壓支架：包括垛式和節(jié)式，其中垛式應用較廣。垛式外形似木垛，由頂梁、立柱、擋矸簾、底座箱、推移千斤頂、操作控制裝置等組成。

優(yōu)點：其工作阻力大，側(cè)向穩(wěn)定性和切頂性能良好，工作空間大，便于通風。

缺點：移架時頂板懸露面積大，不適用于直接頂破碎的情況。

掩護式液壓支架：由頂梁、掩護梁、底座、立柱、連桿、推移和操縱裝置等構成。頂梁短、掩護梁長，立柱支承在掩護梁與底座間。

優(yōu)點：防護性能好，尤其適用于破碎頂板，

缺點：支撐力小、切頂性能差，工作空間小，對操作和通風不利。

支撐掩護式液壓支架：是支撐式和掩護式的組合，以支撐為主兼具掩護作用。由較長頂梁、較短掩護梁、四根立柱組成，采用寬面頂梁、剛性或半剛性整體底座。

優(yōu)點：支撐能力大、頂梁受力好，切頂性、防護性和穩(wěn)定性強，安全可靠且通風斷面大，能適應各種頂板

缺點：結(jié)構復雜。因其良好的支撐性能和廣泛的適應性，近年來應用越來越廣泛。

懸移支架

總體特點：基于單體液壓支柱和綜采液壓支架發(fā)展而來的輕型液壓支架，具有重量輕、安裝使用方便的特點，工作面投入費用與普采工作面相近，在中小煤礦應用廣泛。

類型及特性

懸移頂梁液壓支架：具有整體性好、支護安全、能自移、重量輕、安裝使用方便的特點。

組合頂梁懸移液壓支架：介于懸移頂梁液壓支架與綜采液壓支架之間的自移式支護設備，具備適應性強、體積小、重量輕、穩(wěn)定性好、易操作、安全高效、對工人技術素質(zhì)要求不高等優(yōu)點。