矿用箕斗是应用于煤矿主井煤和少时人员的提升设备。由于煤炭需求量的加大，年产千万吨级的矿井数量不断增多，矿井提升设备箕斗吨位的加大势在必行。本文采用了理论分析与计算机仿真相结合、实验对理论分析和仿真分析验证的方法设计了一种大吨位箕斗，并且对大吨位箕斗的卸载和运行过程的力学特性进行研究，针对卸载过程的堵塞问题设计了箕斗清堵系统。首先，设计了一种大吨位箕斗，建立了装载过程力学模型，分析装载过程力学特性。建立了箕斗匀速和加速提升状态下箕斗箱体和扇形闸门的承载力学模型，利用力学模型分析了箕斗紧急制动条件下的受力特性，得到了箕斗箱体和闸门的承重关系。根据理论模型分析，利用有限元软件ANSYS的APDL命令流建立箕斗的数值计算模型，求解得到箕斗箱体上的应力应变和位移云图，通过有限元分析得到箕斗箱体和闸门的承载特性，验证大吨位箕斗刚度强度特性。其次，设计了一种新型的闸门开闭装置，可以适应大吨位箕斗的卸载。建立了箕斗卸载过程闸门开闭装置的力学模型，通过求解扇形闸门的力矩平衡方程，得到了闸门开启过程的闸门开闭装置的受力曲线。为了验证模型的正确性，运用了AMESim仿真软件的液压模块和动力学仿真软件ADAMS建立了闸门开闭系统的联合仿真模型，求解闸门开启过程的力学特性，并且将仿真分析结果与理论结果相比较，掌握了卸载过程的力学特性。建立了开闭装置的有限元模型，验证了闸门开闭装置的承载特性，并且对开闭装置和扇形闸门进行结构优化。然后，为了保证完成设计的箕斗投入生产，通过三维软件PRO/E确定了箕斗的重心位置，分析箕斗的偏摆行为，通过求解力矩平衡方程，确定了箕斗配重的添加位置和配重质量，通过箕斗位姿试验进行验证。建立空载箕斗提升过程的有限元模型，分析箕斗空载下的应力特性，通过箕斗的承载特性试验验证有限元模型的正确性。最后，针对投入生产的大吨位箕斗可能存在的卸载堵塞问题，探讨了箕斗卸载清堵系统和清堵方法。建立了水射流清堵的力学模型，利用伯努利方程求解得到水射流的冲击力方程，探讨了水射流清堵的可行性，为高压水压力和喷嘴口直径设计提供了通用方法。建立了开孔箕斗的有限元模型，对开孔箕斗承载特性进行了分析和验证，证明了方法的可行性。