根据上湾煤矿8.8 m超大采高工作面围岩稳定性控制要求,对顶板支护、煤壁片帮防治和漏矸导流等关键装置进行了优化设计。结果表明:通过采用φ600 mm大缸径立柱和分级泄液大流量安全阀相互配合,实现了对顶板控制和缸体安全的统一;优化设计的伸缩梁与三级护帮板非随行式机构降低了响应延时,减少了煤壁及顶板的空顶时间,降低了冒顶、片帮事故的发生概率;L形防漏矸装置有效杜绝了因移架和相邻支架缝隙过大造成的漏矸伤人风险。通过优化设计的围岩控制关键装置为8.8 m安全回采提供了可靠保障。

目前液压支架领域最大支护高度、最大工作阻力的8.8 m超大采高液压支架配套使用超大缸径φ600 mm双伸缩立柱,该双伸缩立柱工作阻力达到13000 kN,展开长度达到8115 mm,其作为8.8 m超大采高液压支架的核心部件,为满足支架功能的实现,其自身的强度、稳定性和寿命设计显得尤为重要。通过对超大缸径φ600 mm双伸缩立柱进行基于有限元计算的强度、稳定性和寿命计算结果进行综合评定,为实际生产设计提供理论依据。