为探究复杂煤层赋存情况下采煤机螺旋滚筒的截割特性,将理论分析与离散元仿真求解相结合,综合考虑含夹矸煤层的赋存条件、滚筒的运动学参数与结构参数,设计多种工况对螺旋滚筒的截割性能进行探究。以MG2*55/250-BW型采煤机螺旋滚筒为工程对象,基于三维建模软件PRO/E、离散元仿真软件EDEM、数值分析软件MATLAB联合建立离散元仿真模型,对采煤机截割、破碎煤岩的过程进行模拟,设定分别改变采煤机牵引速度、滚筒截深、叶片螺旋升角、滚筒转速等参数的17组工况,仿真求解得到17组工况下的截割性能指标数据。基于单因素分析法,分析了采煤机牵引速度、滚筒转速、叶片螺旋升角和截深等对截割性能指标的影响。仿真结果表明:滚筒转速是截割比能耗的关键影响因素;采煤机牵引速度是影响生产率和块煤率的关键因素;截深是最大截割阻力的关键影响因素。为了对影响采煤机螺旋滚筒截割性能的因素进行综合探究,以最大生产率、最大块煤率、最小截割比能耗和最小截割阻力为子目标函数,将各子目标整合建立截割性能多目标优化模型,提出利用新型GA-BP网络来优化截割性能问题。以GA-BP为优化手段,寻找最优参数,使截割性能接近理想值,得出采煤机截割性能最优参数组合:叶片螺旋升角为11°,牵引速度为5m/min,滚筒转速为80r/min,截深为0.62m,优化后的生产率增加104.2t/h,最大截割面积增加2187.6mm~2,虽然截割阻力增加7353.4N,但截割比能耗降低0.44kW·h/m~3,截割性能从总体上得到优化,为探究采煤机动态可靠性及优化问题提供一种新的方法。该论文有图48幅,表17个,参考文献72篇。