短壁开采技术的发展和地下规则煤田数量的减少,使连续采煤机广泛地应用在现代化的矿井生产中。截割机构是连续采煤机的重要部件之一,截割时呈悬臂状态,工作状况恶劣,滚筒受力复杂,截割载荷变化大,容易引起机器较大的振动,降低了机器传动件和联接件的疲劳强度,影响了机器工作的可靠性和稳定性。本文首先通过对包裹体和夹石层的煤层特征及其在煤层中分布规律的研究,建立了包裹体分布规律的数学模型,在Matlab平台上实现对其各种分布形式的模拟。其次,在镐形截齿单齿受力分析的基础上,建立截割含有包裹体和夹石层煤层的随机载荷模型,模拟得到了截割机构在复杂煤层条件下的载荷变化规律。最后,以煤炭生产的综合经济效益为总目标函数,以连续采煤机的截割比能耗、生产效率、载荷波动和煤炭品质为分目标函数建立优化模型,以对上述四个目标函数影响显著的滚筒结构参数和运动参数为设计变量,并根据截割机构的工作条件和实践经验确定约束条件,采用生物进化思想,基于Matlab7.01中的GA工具箱对在不同截割阻抗下的滚筒结构参数和运动参数进行了优化设计,以保证煤炭生产企业获得最大经济利益。