我国是世界上最大的能源消费国,虽然近些年国家提倡清洁能源和二次能源,但煤炭在能源消费中依然占据主导地位,煤炭年均开采量依然超过30亿吨,为国家的经济建设提供强有力保障。煤炭大规模开采得益于现代化的煤机装备,尤其是综采设备的广泛应用。采煤机、刮板输送机和液压支架作为综采设备的核心,其性能的好坏直接影响煤炭的开采效率。刮板输送机是综采工作面三机配套的重要组成部分之一,中部槽又是刮板输送机的重要组成部分,占刮板输送机整机质量的70%以上。中部槽不仅是采煤机运行的轨道,还是物料运输的承载体。在复杂多变的矿井环境下,中部槽成为刮板输送机最易损坏的部件之一。我国每年失效的中部槽数以万计,不仅严重影响煤炭开采效率,还导致严重的资源浪费。中部槽的失效形式多样,主要是溜槽的磨损以及铲煤板、哑铃窝凸凹端和推移耳的开裂失效。本文主要针对中部槽铲煤板开裂问题进行分析研究,采用有限元分析软件对采煤机直线截割工况下中部槽受力情况进行分析。首先利用动力学有限元软件对采煤机直线截割工况下前后滚筒截割煤壁进行仿真分析,获取前后滚筒所受的三向力。采用ADAMS多体动力学软件创建采煤机直线截割煤壁的虚拟样机整机模型。将之前所得滚筒的三向载荷分别施加在虚拟样机前后滚筒质心处,对样机进行仿真分析,获取采煤机对中部槽的载荷作用曲线,为中部槽的力学分析提供载荷依据。其次采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对中部槽分别进行静力学和动力学分析,观察中部槽在该工况下的应力分布情况,分析中部槽的失效原因。同时通过仿真研究中部槽煤岩底板不完整对中部槽槽帮应力分布以及应力大小的影响。最后利用有限元软件中的多目标驱动优化模块对中部槽槽帮尺寸进行优化分析,采用疲劳寿命分析软件对优化前后的中部槽进行疲劳寿命分析,证明优化结果的准确性。