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目前，随着易采煤矿资源的不断枯竭，逐渐转向三下开采，在充填开采技术方面取得了重大进步。充填液压支架作为充填开采的主要支护设备，为开采工作提供了有力的保障。为了满足充填开采工作面的需求，充填液压支架进行了一代又一代的更新，最新的为四柱支撑式充填支架，而其中由前后顶梁及上连接件组成的三铰点结构设计独特，不但解决了后顶梁支护强度不够的问题，而且减小了充填支架长度，减少了顶板对煤层顶板的反复支撑，降低了顶板的整体下沉量；同时由于是三大部件铰接于一点，前后顶梁的动作互不影响，提高了充填支架的适应性。正由于此三铰点的结构独特及布置复杂，因此其受力情况非常复杂。
随着计算机辅助软件不断发展及普及应用，促进了四柱支撑式充填液压支架的不断创新与进步。SolidWorks2010三维设计软件能形象地反映出整机的装配过程及进行干涉检查，再结合ANSYS Workbench 14.5有限元分析软件强大的受力分析功能，根据应力分布结果，通过三维设计软件进行对应部位的改进与调整，优化出最好的三铰点结构的设计方案，从而提高四柱充填液压支架的整机性能。该结构已申请实用新型专利。
充填液压支架不但具有普通的支护功能，同时还具有充填的功能，因此在结构设计上也非常复杂。利用SolidWorks2010建立四柱支撑式充填液压支架三维模型。
四柱支撑式充填液压支架主要由前顶梁、后顶梁、底座、平衡千斤顶、上连杆、前连杆、后连杆与立柱组成的机构组成。其他部件，如摆梁、推移框架、护帮板、侧护板、弹簧筒等主要完成一些辅助性任务，对支架的整体支护能力影响不大。在做整架分析时，主要注重的是支架的整体支护能力，只要支架主要承力部件组成一个完整的传力体系即可。因此就要对充填液压支架进行合理的简化而又不能使主要结构件的受力产生大的偏差，所以整架强度校核的计算模型由前顶梁、后顶梁、底座、平衡千斤顶、上连杆、前连杆、后连杆与立柱等部件组成。其中立柱的主要作用是将液压压力通过作用力与反作用力使顶梁与底座建立起力学的联系。为了整架计算的简化，用与立柱同轴等值于油缸推力的力代替立柱，平衡千斤顶采取同样处理方式!因此，校核的计算模型中不包括立柱和平衡千斤顶。对于各部件的简化方式主要是保留主体结构，而主体结构上的附属焊接零件不再体现出来，例如胶管卡、阀板等。
ZC6700/18/34四柱支撑式充填液压支架设计中使用的钢板材质为Q550，主要用在主体结构件上的主筋、盖板和耳板上。其力学性能如下：弹性模量E=210GPa, BCD，泊松比μ=0.25，密度ρ=7850kg/m3。
液压支架在实际工作中承受立柱的支撑载荷和工作面围岩的压力载荷。在对液压支架整机有限元分析过程中，主要根据GB25974《液压支架通用条件》标准规定的边界条件进行分析。但因ZC6700/18/34型充填液压支架本身结构的特殊性，完全按照GB25974《液压支架通用技术条件》标准进行分析显然也不合适，所以我们在GB25974《液压支架通用技术条件》的基础上，根据ZC6700/18/34填充液压支架的特殊结构形式规定的专门试验方法。并保证在支架使用性能上，其强度实验要求不低于GB25974《液压支架通用技术条件》的标准。
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