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从厚煤层资源在我国分布来看,厚煤层资源占煤炭总储量的45%。大采高综采技术是采用机械化设备一次性开采全厚在3.5m以上厚煤层的长臂采煤技术。相比于大采高综放技术,可以大大提高煤矿资源回采率至80%以上。本文针对煤层平均厚度为8.0m以上的厚煤层开采问题,在查阅相关资料的基础上分析大采高开采工艺,确定三种三滚筒采煤机结构形式即:“1.5-3-3”式三滚筒采煤机”、“3-1.5-3”式三滚筒采煤机”以及“2-3.5-2”式三滚筒采煤机。设计其结构参数的同时,计算三种结构形式采煤机拟工作能力。为探究滚筒转速、牵引速度、地应力三个参数对大采高三滚筒采煤机工作能力的影响,利用正交试验法设计了“1.5-3-3”式三滚筒采煤机、“3-1.5-3”式三滚筒采煤机以及“2-3.5-2”式三滚筒采煤机工作过程仿真方案。在保证“均匀分散,齐整可比”的基础上大大减少工作量。基于EDEM离散元仿真软件建立煤壁模型和三种结构形式三滚筒采煤机工作过程仿真模型,并利用后处理模块对滚筒所受载荷、落煤率、截割比能耗等参数进行数值分析。以落煤率和截割比能耗作为评价指标,分别得到相应评价指标条件下的最优组合,其中落煤率为评价指标的“1.5-3-3”式三滚筒采煤机最优组合方案为A3B3C1（滚筒转速29r/min;牵引速度14m/min;地应力12MPa）;“3-1.5-3”式三滚筒采煤机最优组合方案为A1B1C3（滚筒转速23r/min;牵引速度10m/min;地应力36MPa）;“2-3.5-2”式三滚筒采煤机最优组合方案为A1B3C1（滚筒转速23r/min;牵引速度14m/min;地应力12MPa）。而以截割比能耗为评价指标“1.5-3-3”式三滚筒采煤机的最优组合方案为A3B1C1（滚筒转速29r/min;牵引速度10m/min;地应力12MPa）;“3-1.5-3”式三滚筒采煤机最优组合方案为A3B1C1（滚筒转速29r/min;牵引速度10m/min;地应力12MPa）;“2-3.5-2”式三滚筒采煤机最优组合方案为A2B1C1（滚筒转速26r/min;牵引速度10m/min;地应力12MPa）。在此基础上进一步进行了这三种形式采煤机关于落煤率和截割比能耗的综合分析,分析结果表明,“3-1.5-3”式三滚筒采煤机平均落煤率最高,为33.34%,“1.5-3-3”式三滚筒采煤机平均落煤率最低,为33.18%;“3-1.5-3”式三滚筒采煤机平均截割比能耗最低,为4.05,“1.5-3-3”式三滚筒采煤机平均截割比能耗最高,为21.65。因此,“3-1.5-3”式三滚筒采煤机无论从落煤率角度评价还是截割比能耗角度评价均为最佳结构方案。以上研究结果对丰富大采高采煤机的设计理论及其截割特性研究具有重要作用,对于推动实现大采高采煤机对超厚煤层的安全可靠开采提供理论参考。本论文有图22幅,表16个,参考文献83篇。