在回採工作面中支撐頂底板，以維護工作空間安全的設備，有木支柱、金屬摩擦支柱、單體液壓支柱、自移式液壓支架、氣垛支架和方框支架等數種。《天工開物》中，記述了中國古代使用木支柱支護工作空間的技術。20世紀40年代初，英國、蘇聯等主要產煤國家開始大量使用金屬摩擦支柱。1947年英國首先製造出自移式液壓支架，並在1953年裝備了世界上第一個自移式液壓支架工作面進行試驗。中國煤礦從20世紀50年代末期推廣使用金屬摩擦支柱；70年代初，開始研製和使用自移式液壓支架，到1981年，全國已有近200個工作面裝備了這種支架。
簡介,分類,
簡介
木支柱是一種最原始的簡單剛性支柱，可縮量很小，一般在10mm以下，支撐能力較低。木支柱的型式有帶帽木柱和棚子兩種。目前一般只在處理事故中採用。
金屬摩擦支柱利用摩擦原理工作的可縮性金屬支柱。根據所受載荷p與活柱下縮量ΔL之間的關係分三種：①急增阻金屬摩擦支柱，隨活柱的下縮，支柱所受載荷急劇增加；②微增阻金屬摩擦支柱,隨支柱受載,活柱開始下縮，很快就達到初始工作阻力，活柱再下縮時，載荷增長較緩；③恆阻金屬摩擦支柱，支柱支設後，很快就達到初始工作阻力，以後即使活柱下縮，支柱的工作阻力仍保持不變。三種支柱的特性曲線見圖1，恆阻式金屬摩擦支柱性能最好，但結構複雜，製造困難。中國煤礦目前廣泛使用微增阻式金屬摩擦支柱。 金屬摩擦支柱由柱體(包括柱筒和底座)、活柱（包括活柱筒和頂蓋）和柱鎖三部分組成（圖2a）。金屬摩擦支柱與金屬鉸接頂梁相配合，不僅可以增大護頂面積，而且可提高支柱的穩定性，是目前炮采和機采工作面（見煤回採工藝）廣泛採用的支架型式。與木支柱相比，金屬支柱雖然有初撐力較大、工作阻力較高、架設方便和使用時間長等優點，但仍屬於增阻式，工作性能不理想，支回柱勞動強度大。兩種支柱的工作指標見表。 單體液壓支柱 用液壓原理工作的一種恆阻式金屬單體支柱。20世紀40年代出現。與金屬摩擦支柱相比，具有支護性能好,受力均勻，初撐力高(一般為7～20tf)，頂板下沉量小,支設和回收方便,效率高等優點。與其他相應的回採設備配合，可以達到高產、高效、低耗和安全的目的。單體液壓支柱分兩種:①內注液式支柱（圖2b）。通過搖動手柄操縱支柱內的手搖泵，把工作液從低壓腔泵入高壓腔使支柱上升，並設安全閥保證支柱的恆定支撐力。回柱時，打開卸載閥使高壓腔內的液體回到低壓腔，活柱即可自動縮回。適用於工作面端頭支護和掘進工作面的臨時支護，也有用於薄煤層回採工作面支護。②外注液式支柱，靠外部管路系統上的注液槍向支柱供液升柱。回柱時，打開卸載閥，使液體排出支柱外，活柱縮回。支柱內不設手搖泵,結構簡單,支設速度快，但工作液消耗量大。適用於緩傾斜煤層回採工作面。
分類
自移式液壓支架 由外注液式液壓支柱、頂梁、底座、推移千斤頂和輔助裝置組成的整體式支架，是綜合機械化採煤中的主要設備之一。這種支架能自動完成升柱、降柱、前移和推移輸送機四種動作。自移式液壓支架分三種：①支撐式液壓支架，支柱完全用來支撐頂板，有節式和垛式兩種支架。節式支架由兩個以上框架組成。兩個框架不與輸送機相連，其底座共用一個千斤頂連線，使每個框架交替為支點，自行前移，也稱邁步式自移支架。垛式支架的底座為整體剛性或半剛性結構，裝有整體剛性或鉸接頂梁，切頂性能好，適用於周期來壓（見長壁工作面地壓）強烈的穩定頂板。②掩護式液壓支架，由托梁、掩護梁、底座和支柱四個主要部件組成，特點是以掩護梁防護採空區冒落的矸石為主，以托梁支撐機道上方的頂板為輔。分單鉸式和雙鉸式（四連桿）兩種，多用於周期來壓不強烈的不穩定和中等穩定頂板；另有一種沒有托梁的掩護式液壓支架，只起防護採空區冒落矸石作用。一般用於無周期來壓、頂板不穩定的厚煤層或人工假頂下的分層工作面。③支撐掩護式液壓支架，一種以支撐頂板為主，並有掩護能力的支架，是在支撐式和掩護式支架不斷改進的基礎上發展起來的一種新架型，兼具前兩種架型的優點。外形結構與掩護式支架相似，只是通常支柱支撐在頂樑上,對頂板適應性很強,穩定性好，是一種很有發展前途的支架，適用於周期來壓強烈的不穩定頂板及中等穩定的頂板。液壓支架有向高工作阻力、高壓供液、架型多樣化和操作自動化發展的趨勢。
氣垛支架 由2～3個具有彈性的加固橡膠囊組成的單體支架。氣囊用膠帶連成整體,固定在導向槽架上,並用特製的按扣固定，以防止氣囊間相對移動，氣囊的後面覆以防止煤或岩塊砸壞的塗膠保護片。每個氣囊上有進氣閥和輔助閥各一個。氣囊的滑架上固定有帶接頭管的配氣裝置，充氣後支撐頂板。氣垛支架具有結構簡單、架設省力、移置方便、初撐力較大和適應性強等優點，在蘇聯已用於急傾斜薄煤層工作面。
方框支架 由橫樑、橫撐和立柱各四條組成的榫式連線框架結構（圖3）。每回採一個方框體積的礦石，隨即支一套方框支架。各支架之間都以木榫相互咬合，使整個採空區連成一個整體木框結構。方框上鋪木板作工作平台；工人站於平台上，在方框支架保護下工作。為了加強方框支架的支撐能力，常在方框中充填廢石。方框支架用於非煤礦山，開採礦岩不穩固、礦石價值高的極不規則礦體。
