长期以来煤炭业一直是我国国民经济支柱产业,随着我国经济的发展,对煤炭的需求量越来越大。对于多数规模不大,但对占我国煤炭开采量较大比重的中小型煤矿来讲,大多仍在采用传统的钻爆的工艺方法来进行生产作业,如何快速装运矸石和原煤一直是困扰煤矿生产的一个难题。通过现场调研获知,煤矿巷道施工中矸石运输效率直接影响煤矿开采效率,已成为制约煤矿发展的重要因素,研制高效快捷的矸石装载、运输设备已迫在眉睫。众所周知,多数煤矿采用耙斗式装岩机或全液压侧卸式装岩机配备矿车等方式来装运矸石,无法实现连续高效装岩作业,矿用扒装机是此类设备中效率最高的,针对矿用扒装机来讲,设计参数及结构形式的选择是否合理直接影响着物料扒取量的大小和转载效率,其挖装机构、行走机构、输送机构、机架及液压系统等部分又极为关键,它们的设计与制造直接关系矿用扒装机的性能。课题依据力学、机械设计及理论等相关知识,通过对现有扒装机的挖装机构、行走机构、输送机构及液压系统等工作原理和结构特点的分析与研究,结合扒装机的使用工况和相关性能参数,得出了装载能力、最大驱动力、扒取阻力及挖取阻力等关键参数的计算方法。通过对现有扒装机液压系统的分析与研究,针对煤矿井下的工作特点,依据负载的变化情况,提出了定、变两路分别控制的液压控制系统；通过对现有扒装机机架的结构剖析,指出了机架与履带行走机构间采用“键台搭接”的连接方式,拆卸更加方便、整机刚度更高、地隙更大、穿越性更强、更适于煤矿工作需要；针对装取物料的特点,为了破碎大块矿岩,给出了破碎锤与挖斗集成一体的设计方式,有效地避免了常用工程机械破碎、挖装工作经常拆卸的缺陷,推导出挖斗容量和破碎力的计算方法,归纳了挖斗的结构设计特点,指出破碎锤与挖斗集成一体的设计方式更适用于矿用扒装机的应用工况；通过对行走机构工作原理和结构的分析,介绍了履带接地长度、节距、履带销轴强度、接地比压、驱动轮参数及行走机构驱动力等参数的计算方法及校核准则；针对矿用扒装机的运输工况的特点,验算了主动链轮相关参数、运输能力、输送阻力等参数。本研究对象的应用实践与结果表明：本文所述设计理念与计算方法,较为合理,具有极好的实用价值。