工作面支架是控制矿山压力、保障回采空间安全的关键设备，其性能和工作状态会因使用条件而有所不同。根据组合形式的差异，主要分为单体液压支柱、自移式液压支架和悬移支架三大类，以下为详细介绍：

单体液压支柱

工作原理与分类：通过高压油或乳化液实现升柱支撑顶板，按供液方式分为外注式和内注式。外注式依靠外部管路系统经注液枪供液，泵站和主管路可与推溜千斤顶共用，由区段平巷泵站集中供液，在实际应用中更为常见；内注式则是预先将油注入支柱，再靠自身油泵加压。

工作特性：升柱时初撑力在 70 - 110kN 之间。随着顶板下沉压缩下油腔的油，工作阻力会迅速上升至额定值，此时支柱有微小压缩。当油压超过额定工作阻力，安全阀开启，油外泄使活柱下缩，工作阻力和油压下降后，安全阀又交替启闭，以此保证工作阻力基本恒定，这种支柱也叫恒阻式支柱。

适用条件：适用于倾角小于 25° 的缓斜或近水平煤层，采取安全措施后可用于 25° - 35° 的倾斜煤层，以及煤层底板坚硬（抗压强度大于 200MPa）的非炮采工作面。需与铰接顶梁配套，常用的金属铰接顶梁由 15kg/m、18kg/m、24kg/m 的矿用钢轨制成。

相关配件：柱帽多由长 0.3 - 0.6m、厚 50 - 100mm 的半圆木或木板制成，受压可缩性大。棚子支柱由一梁二柱或一梁三柱构成框式支架，用于破碎顶板煤层；戴帽顶柱由立柱和柱帽组成，立柱可用圆木、钢管或钢轨制作，适用于直接顶较完整或薄煤层工作面，顶板稳定或极薄煤层时可不用柱帽直接用顶柱。

选择要点：选择单体支柱时要综合考虑多种因素，如顶底板岩性、煤层厚度（采高）、顶板下沉量、支柱压缩量、插底量、柱帽压缩量及支柱结构等。直接顶厚且松软时选高强度支柱；根据煤层最小厚度和顶板最大下沉量确定支柱最小高度，保证支柱允许可缩量与顶板下沉量适配。松软底板垫柱鞋，遇水膨胀底板选内注式支柱。布置支柱时，参考部分煤矿经验，控顶范围内支柱平均支撑力在 80 - 160kPa 时可维持顶板稳定，平均受力达 200kPa 的情况较少，可据此调整支柱密度确定支撑力。

自移式液压支架（液压支架）

功能与优势：作为机械化支护设备，以高压液体为动力，能同时完成支护顶板、移架、切顶、推移输送机等工序。具有支护性能好、强度高、移设速度快、安全可靠等优点，与可弯曲输送机和采煤机配合，实现了综合机械化采煤，在开采缓斜薄及中厚煤层时广泛应用。

分类及特点

支撑式液压支架：包括垛式和节式，其中垛式应用较广。垛式外形似木垛，由顶梁、立柱、挡矸帘、底座箱、推移千斤顶、操作控制装置等组成。

优点：其工作阻力大，侧向稳定性和切顶性能良好，工作空间大，便于通风。

缺点：移架时顶板悬露面积大，不适用于直接顶破碎的情况。

掩护式液压支架：由顶梁、掩护梁、底座、立柱、连杆、推移和操纵装置等构成。顶梁短、掩护梁长，立柱支承在掩护梁与底座间。

优点：防护性能好，尤其适用于破碎顶板，

缺点：支撑力小、切顶性能差，工作空间小，对操作和通风不利。

支撑掩护式液压支架：是支撑式和掩护式的组合，以支撑为主兼具掩护作用。由较长顶梁、较短掩护梁、四根立柱组成，采用宽面顶梁、刚性或半刚性整体底座。

优点：支撑能力大、顶梁受力好，切顶性、防护性和稳定性强，安全可靠且通风断面大，能适应各种顶板

缺点：结构复杂。因其良好的支撑性能和广泛的适应性，近年来应用越来越广泛。

悬移支架

总体特点：基于单体液压支柱和综采液压支架发展而来的轻型液压支架，具有重量轻、安装使用方便的特点，工作面投入费用与普采工作面相近，在中小煤矿应用广泛。

类型及特性

悬移顶梁液压支架：具有整体性好、支护安全、能自移、重量轻、安装使用方便的特点。

组合顶梁悬移液压支架：介于悬移顶梁液压支架与综采液压支架之间的自移式支护设备，具备适应性强、体积小、重量轻、稳定性好、易操作、安全高效、对工人技术素质要求不高等优点。