随着我国煤炭资源的需求不断增大,矿井高效采掘技术的研究与发展迫在眉睫,矿井巷道综采掘进工艺的机械化开凿设备,其具有掘进效率高、人员劳动强度低、速度快等优点,已成为煤炭综采掘进工艺中不可或缺的重要设备。截割头是悬臂式掘进机的核心掘进部件,截割头工作的稳定性直接影响掘进机的掘进效率,截割头性能与截割载荷、破岩效率及能耗比紧密相关,对整机性能具有决定性作用。本文以悬臂式掘进机截割头为主要研究对象,研究其在各种工况下,不同的运动参数对截割载荷及力矩的影响,并得出相关结论用于指导实际掘进作业。论文主体分为四大部分。首先,对悬臂式掘进机的发展趋势以及在实际工作过程中存在的问题进行了必要的梳理与概述,明确截割头工况参数研究的意义;其次,对煤岩的物理特性、机械特性及力学特性和截齿破岩机理进行深入的讨论与分析;然后,根据截割头在实际工况中的作业方式,建立钻进工况、水平摆动工况和垂直摆动工况的数学运动模型,并对截割头的运动学和动力学特性进行分析;最后,利用Solidworks软件建立了截割头的三维模型,并运用有限元软件ANSYS/LS-DYNA分析在不同运动参数条件下,截割头对3种典型煤岩的破碎过程,并建立仿真模型。通过分析截割头在不同工况下,作用于煤岩的动态载荷变化状况,揭示不同运动参数与工况载荷之间的变化规律与相互作用关系,为掘进机在实际工况中的参数选取提供一定的理论参考依据。