液压支架是煤矿综采工作面中的关键设备,主要对采场空间起安全支护作用,其性能直接影响工作面采、运设备运行环境和作业人员的安全,进而影响工作面的推进和生产效率。以液压支架为支护设备的长壁综采技术早已经是煤矿井工开采的常规开采工艺方法,但是液压支架与围岩顶板之间的力学作用机理尚有许多认识不足。本文以液压支架为研究对象,将支架结构的多刚体、被支护围岩顶板的岩体和产生主要支撑力的液压油缸的液体以不同的力学形态进行耦合,建立“三态”耦合状态的液压支架力学模型,以此分析液压支架与围岩的力学特征。运用有限元法对液压支架受围岩冲击载荷作用时煤层基本顶板、直接顶板及液压支架各个部件的受力进行数值仿真分析,得到了液压支架顶梁在顶板冲击载荷作用下应力分布特征。引用“岩石键弹簧”简化理论将直接顶板简化为多元并联弹簧阻尼系统,与液压支架多刚体结构进行动力学耦合,以此重构的围岩—支架动力学耦合模型在对顶板岩体的处理方面大为简化。将重构的围岩—支架动力学耦合模型置于ADAMS中对液压支架进行受力分析,可求解支架构件铰接副之间以及立柱和平衡千斤顶的受力。论文以某型液压支架为参考物理模型,应用重构的围岩—支架动力学耦合模型和ADAMS多刚体受力分析方法,模拟了特定围岩条件下在液压支架内部构件之间和支撑油缸内的受力。以平衡千斤顶的矢量受力状态判断支架顶梁载荷分布与立柱支撑位置的匹配关系,并以此为目标对立柱支撑位置进行优化。最后,构建液压支架刚液耦合模型。运用AMESim建立液压支架立柱工作腔液压回路模型,与ADAMS进行联合仿真分析,得到液压支架在承载和降柱阶段液压元件动态特性曲线。将联合仿真结果与液压支架动力学仿真结果进行对比,验证仿真结果的正确性。为液压支架的研究和设计提供一个新的方法。