近年来煤矿综采技术得到了快速发展,在大采高和超大采高综采、特厚煤层综放开采技术与设备等方面取得了重要成果,千万吨综采工作面成套设备和技术已步入世界先进行列。远距离供液系统作为煤矿综采工作面成套装备的重要组成部分,供液质量的好坏直接影响支架工作性能及效率,进而影响煤矿高产高效的安全生产。综采工作面供液方式从传统近距离供液向远距离集中供液方向发展,由于供液距离越来越远,导致供液动力源对工作面负载和流量需求响应存在滞后,系统压力损失严重;多泵间歇供液及执行机构负载的强时变特性,导致供液管路内压力脉动复杂、冲击大以及元件可靠性低、寿命短,这些都严重影响智能化综采工作面液压支架的高效安全工作。本文在国家自然科学基金联合基金项目“井下高压大流量高水基数字阀及其控制方法研究”（U1910212）的资助下,以煤矿综采工作面长距离供液系统为研究对象,将理论与仿真相结合,对远距离供液系统的压力损失和动态特性展开研究,建立了远距离供液系统AMESim仿真模型,分析了供液管路的动态特性及其对系统压力流量特性和支架移架动作的影响,基于计算流体力学对管路薄弱环节进行流固耦合模态分析,获得了弯管流致振动特性,为供液管路的选择与布置提供了理论参考,主要研究内容如下:（1）分析了综采工作面供液系统的组成,详细介绍了乳化液泵的三种工况。针对高产高效工作面工作状态,分析了液压支架的动作循环过程,并总结了常见的煤矿综采工作面供液管路的布置方式,对供液系统管路的压力损失进行理论分析,最后以某煤矿综采工作面供液管路的实际布置情况为例进行了计算。结果表明:在双进双回环形供液,泵站额定流量为900 L/min时,工作面压损呈两端小中间大的现象。工作面首台支架处的压损最小为56.65 bar,在工作面中部第73台支架处出现了最大压损84.59 bar,系统最大压损与最小压力损失差值为27.94bar。（2）为研究管路动态特性选择合适管路模型,根据对液阻、液感和液容等参数的不同处理方式,对几种常见的流体管路数学模型进行了分析比较,其中有限分段集中参数模型物理意义明确、处理方法简单,适用于工程领域。借助AMESim仿真软件,具体比较了几种管路模型对水锤现象的阶跃响应特性,分析了管长、管径、壁厚及管材杨氏模量与压力流量脉动之间的关系。结果表明:一维分布式集总管路子模型HL004X能够很好的反映管路在时域和频域内的动态特性。随着管径的增加,能够减少压力脉动幅值;随着管长的增加,系统响应时间变长;管材杨氏模量的增加能够减少系统响应时间,但导致压力冲击严重;而管路壁厚的变化对系统动态特性影响不大。（3）为了分析支架动作过程中系统压力流量特性,基于AMESim建立了包括乳化液泵站、支架液压回路和供回液管路的远距离供液系统仿真模型。对空载工况下的单台支架移架过程进行仿真分析,并将系统压力损失仿真结果与理论计算结果进行对比;在支架额定负载工况下仿真了三台支架同时移架的动作过程,定量分析了管径、管材杨氏模量及管路布置方式对系统压力流量特性、支架移架速度的影响。结果表明:仿真和理论计算所得压力损失误差小于10%,在空载条件下单台支架的降柱、拉架、升柱时间分别为2.42 s、5.01 s和2.21 s,总移架时间为9.64 s。供液管路由单进单回更改为双进双回环形、三进三回梯形布置方式后,支架移架效率提升了15.58%、25.54%。进一步优化管路布置为双进双回梯形供液方式后,系统最大压损为46.13 bar,相较于双进双回环形供液系统压力损失减少了32.39 bar。主进液管路管径由65 mm增大到85 mm后,系统压力波动幅度减少了约30.92%,同时支架移架效率提升了15.4%。随着管材杨氏模量的增加,管路容积效应减弱、系统响应时间变快,但受到泵站供液能力的影响,支架动作质量较差。（4）针对供液管路的关键部位,基于计算流体力学进行单向流固耦合仿真计算,建立了带90度弯管的供液管路三维简化模型,对空管和充液管进行了模态分析,仿真了管径、壁厚及管路弯折角对固有频率的影响,以AMESim中计算结果作为边界条件,研究了脉动流量激励作用下的管路振动特性。结果表明:空管和充液管两种情况下管路前六阶固有频率差值可忽略不计。适当的增加管径和壁厚能够提高管路的固有频率,随着弯角度的增加管路高阶频率有下降的现象。当流体脉动频率与管路的自然频率相接近时,管路振动现象严重,且模态分析与流体流速FFT分析所得频率相近。该论文共有图77幅,表18个,参考文献76篇。