煤炭作为工业生产所需的宝贵资源,推动着中国经济的快速发展。但近年来伴随着对优质煤层的不断开采,高黏度、高硬度等复杂环境下的煤层开采常常容易被忽略。为了最大限度开采煤炭资源优化煤炭整体的布局,本文针对复杂环境下黏性煤体的高效截割展开了相关研究,为降低能耗以及提高开采效率提供一定的理论意义。本文以MG2×80（55）/360（260）-WDK型采煤机滚筒为研究对象,通过离散元软件EDEM设定螺旋滚筒材料参数以及不同黏性煤体下的离散元仿真参数,运用三维建模软件Pro/E建立螺旋滚筒三维模型并将模型导入离散元仿真软件中,实现螺旋滚筒对不同黏性煤体工况下的模拟仿真。仿真提取了截割过程中螺旋滚筒的截割三向力、截割扭矩以及颗粒模型黏结键断裂数目随时间的变化趋势,以煤岩黏度、牵引速度以及滚筒转速为变量,通过单因素法分析了三个变量在各工况下对螺旋滚筒工作载荷以及截割性能的影响规律。采用正交实验法阐述了三个变量同时作用下对螺旋滚筒工作载荷以及截割性能的变化规律,通过极差法以截割比能耗和生产率作为评价指标得到了三个变量的主次影响顺序以及最佳组合方案,并采用矩阵分析法对两种评价指标进行整合分析。最后对滚筒结构进行改进,对比改进前后滚筒的工作载荷以及截割性能。研究表明:单个因素对螺旋滚筒的工作载荷以及截割性能为螺旋滚筒以相同牵引速度,相同转速截割不同黏度的煤壁时,随着煤岩黏度的增加螺旋滚筒三向力均值、截割扭矩均值以及截割比能耗逐渐增大,生产率逐渐降低;螺旋滚筒以相同转速,不同牵引速度截割相同黏度的煤壁时,随着牵引速度的增加螺旋滚筒三向力均值、截割扭矩均值、生产率以及截割比能耗均逐渐增大;螺旋滚筒以相同牵引速度、不同转速截割相同黏度的煤壁时,随着转速的增加螺旋滚筒三向力均值、截割扭矩均值逐渐降低,生产率基本不变,截割比能耗逐渐增大。在多因素共同作用下以截割比能耗作为评价指标得到的主次影响顺序以及最佳组合为煤岩黏度为最主要影响因素,牵引速度次之,滚筒转速影响最小,最佳组合为煤岩黏度1.00MPa,牵引速度5m/min,转速55r/min;以生产率作为评价指标得到的主次影响顺序以及最佳组合为牵引速度为最主要影响因素,煤岩黏度次之,滚筒转速影响最小,最佳组合为煤岩黏度1.00MPa,牵引速度7m/min,转速69r/min。综合两种评价指标计算可得牵引速度为最主要影响因素,煤岩黏度次之,滚筒转速影响最小,最佳组合为煤岩黏度为1.00MPa,牵引速度为7m/min,转速为69r/min。利用该最佳组合得到改进后的螺旋滚筒较改进前截割扭矩增加5.1%,生产率提高13.6%,截割比能耗降低15.0%。该论文有图49幅,表29个,参考文献65篇。