为解决现有矿山荒料开采工艺的开采效率低、成本高、准备时间长等问题,提出一种新的开采工艺——三步法二机型组合式荒料开采,用两种规格串珠绳锯机组合开采,即工作直径分别为Φ30mm和Φ11.4mm的串珠绳组合使用,新开采工艺中关键技术装备为132kW矿山荒料开采用绳锯机。本文对超大功率绳锯机进行关键技术研究与设计,主要内容如下:基于可靠性设计理论方法及所需产品功能、结构分析,提出矿山荒料开采用超大功率绳锯机的设计流程及设计要求;提出并深入分析三步法二机型组合式荒料开采工艺,确定绳锯机的技术参数、性能及工作流程;通过需求?功能?原理?结构的循环映射将绳锯机总功能进行模块划分,提出绳锯机机械结构总体方案及主轴恒转速、恒电流的PID控制方案。结合已有型号绳锯机的工作现状及结构特点,运用薄弱环节FMEA和FTA综合分析法诊断和预测绳锯机不正常工作的薄弱环节;采用TRIZ创新问题解决理论对薄弱环节的关键机械结构,即进给机构、主动轮位置调整机构进行创新设计;通过对各模块尺寸综合,应用UG完成矿山开采用超大功率绳锯机整机的三维图设计。应用有限元法对关键件——主电机托板进行力学分析、优化设计和可靠性验证分析。利用ANSYS Workbench与UG软件关联,实现UG三维模型参数化设计、CAE分析的协同;基于试验技术(Design of Exploration)对托板进行优化设计,采用结构可靠性分析法在Workbench软件的PDS(Probability Design System)平台中完成对优化后托板结构的可靠性分析。基于可靠性理论的132kW超大功率绳锯机整机控制系统研究与设计。通过对主电机恒转速、恒电流的PID控制及水位检测仪的实时监测等,实现矿山开采用绳锯机自动分段切割、断绳/缺水停机保护等功能。