液压支架作为综采工作面的主要支护设备,其主要任务是稳定支护工作面顶、底板,防止顶板非正常垮塌,维护工作面采煤设备和运煤设备的高效生产,保护井下工作人员的生命安全。在不同的煤矿工作面,根据煤岩性质、煤层厚度和工作面采高等条件对液压支架的工作性能有不同的要求,但总的来说液压支架都需要具备稳定的支撑能力,可靠的承载能力,以及良好的适应能力。特大采高工作面采高过高,工作面控顶距过大,顶板来压更加剧烈,这对于液压支架的采高控制、快速稳定支护、安全可靠承载有着更高的要求和更严格的考验。因此,本文以某8.2m特大采高液压支架为研究对象,对特大采高液压支架的稳定性和承载特性进行了相关分析讨论。本文研究由“十三五”国家重点研发计划“煤矿千米深井围岩控制及智能开采技术”提供支持。为分析特大采高液压支架的稳定性,本文研究了支架的失稳机理,找出支架常见的四种失稳工况,并根据力矩平衡关系分别建立了各工况的临界失稳数学模型,通过理论计算,得到支架临界失稳角的理论解析;通过Pro/E建立了支架的三维模型,利用ADAMS建立了支架失稳的仿真模型,经过仿真分析,得到支架临界失稳角的数值解析。将理论解析与数值解析汇总并对比分析,最终确定特大采高液压支架在各种工况下的极限失稳角。为研究特大采高液压支架在不同工作高度下的承载状态,将支架立柱和平衡千斤顶等效为弹簧,根据其工作特点计算出二者的刚度,并在此基础上建立了支架承载理论模型,通过MATLAB计算得出支架关键铰点受力的理论解析。借助Hypermesh—LS-dyna联合建立了基于顶板下沉的液压支架承载仿真模型,经过仿真计算,得出液压支架关键铰点受力的数值解析以及支架的顶、底板压力分布情况。将理论解析与数值解析进行整合,得到支架在不同工作高度下所表现出来的承载特点。为研究特大采高液压支架在冲击载荷作用下的传力特性,分析了液压支架在井下工作时的支撑状态,确定了支架可能承受的冲击方式。通过Hypermesh—ADAMS联合建立了液压支架刚柔耦合动力学仿真模型,模型中的立柱与平衡千斤顶通过变刚度弹簧等效替代。根据支架承载方式,分别进行了顶梁受冲击、掩护梁受冲击、顶梁和掩护梁同时受冲击三种工况的仿真模拟,得到了液压支架在冲击载荷作用下的铰接点受力情况,总结出液压支架敏感受冲击区域。为特大采高液压支架结构受力优化及其工作面应用提供了技术支持。