液压支架是综合机械化采煤工作面的主要支护设备,其在支护顶板,防止顶板冒落,保证工作面设备和人员安全方面具有重要作用。随着一次性采全高综采技术发展,液压支架支护高度逐渐增加,工作阻力不断增大,冲击动载愈发明显,液压支架的受力情况和工作面底板承载情况越发恶劣,因此对特大采高液压支架的力学特性及底板比压进行分析对于维护特大采高工作面的支护安全,提高工作面产量具有重要意义。论文以特大采高液压支架ZC21000/38/82D为研究对象,首先给出了液压支架空间力学分析方法,建立了支架空间力学模型。基于多体动力学仿真软件Adams和网格划分软件Hypermesh分别搭建了液压支架刚体和刚柔耦合数值仿真模型。基于液压支架刚体仿真模型,分析了不同支护高度和不同顶板压力下支架载荷的变化规律。基于液压支架刚柔耦合仿真模型,分析了五种典型工况下液压支架力学响应的变化规律,讨论了不同顶板水平力对支架承载特性的影响。得出随着液压支架支护高度的降低,顶梁和掩护梁铰接点、前连杆铰接点以及后连杆铰接点受力均成增加趋势。液压支架受到动载时,各铰接点受力存在一变向过程,而且顶板水平力对支架受载峰值影响显著,但不影响最终稳定值。随后针对大采高工作面恶劣的底板支撑工况,基于弹性地基梁理论建立支架底板承载力学模型。基于显示动力学软件LS-DYNA搭建了包含支架及柔性顶、底板的比压分析模型,分析了五种典型工况和五种支护高度下底板比压的分布规律,指出了不同工况和支护高度对底板比压影响各不相同,但均为底座柱窝对应位置底板比压最大,后端底板比压比压较小,甚至为0。其次论文分析了不同底板地质条件、底座结构和顶板压力对特大采高液压支架底板比压分布特性的影响机制。在地质条件方面,分别以粉砂岩、泥质砂岩和煤岩三种岩石底板为研究对象,通过依次对五种典型工况下支架的底板分布特性进行数值模拟,分析了三种岩性底板条件下支架底板比压的分布规律。不同底板岩石属性对底板比压分布影响显著,底板越软,底板比压越小,分布越均匀。在底座结构方面,将整体式柱窝、“十”字型柱窝肋板和底座后方添加纵向肋板三种结构底座与原底座结构进行对比,分析了不同结构底座对底板比压的影响。得出底板比压分布受底座结构影响,整体式柱窝和“十”字型柱窝肋板有助于增加载荷传递途径,降低底板比压。底座后端增加纵向肋板,增加了底座刚度,同样有助于减小底板比压。在顶板压力方面,不同埋深或周期来压步距产生的周期来压大小是不同的,选取了五种不同大小顶板压力进行加载,得出随着顶板压力的降低,底板比压减小速率增加。最后基于液压支架平面杆系结构,建立了以后连杆角度、平衡千斤顶长度和顶板压力为自变量的液压支架姿态及受力监测方法,以及底板比压分析方法,并采用MATLAB开发了特大采高液压支架监测软件。