煤炭在未来几十年仍会在我国能源体系中占绝对的主导地位,由于优质煤层不断被大量开采,煤炭资源必须向更深处探索,深部开采将成为煤炭开采的主流状态,这就意味着地质条件也会随之复杂,煤岩硬度也将不断增加。近年来针对硬质煤岩的开采技术与理论正逐步完善,而与之密切相关的开采设备发展较为缓慢。本文为解决这一问题基于神华神东企业“液压辅助冲击截齿项目”研究成果——液压辅助冲击截齿破煤技术,介绍了一种高效破煤装备——多点冲击式滚筒,对于煤炭开采装备的发展与提升以及非优质煤层的开采效率提高具有一定的理论和实际意义。本文分析了目前国内外关于采煤机截割滚筒结构方面的研究新成果以及采煤机滚筒工作性能参数,对煤岩破碎方法及其本构模型进行简单概述,对比传统截割滚筒与冲击式滚筒破煤岩形式与原理,构建多点冲击式滚筒破煤岩力学模型,分析了破煤岩效率影响因素及工作性能评价指标,确定数值模拟参数与方案。采用CATIA软件建立简化的采煤机截割滚筒的几何模型,根据煤岩介质物理力学特性在EDEM中建立相似结构离散元模型,依据滚筒工作过程构建多点冲击式截割滚筒工作数值模拟模型,利用控制变量法与正交试验法探究单因素与多因素作用下多点冲击式截割滚筒在截割不同介质、采用不同冲击频率、不同滚筒转速条件下的工作载荷、截割比能耗等变化规律。结果表明:以破煤率为评价指标,影响因素主次顺序为:A>C>B（煤壁硬度>滚筒转速>冲击频率）,最优方案组合为A₂B₁C₃（煤壁硬度为f5,冲击频率f=4Hz,滚筒转速n=40r/min）;以截割比能耗为评价指标影响因素主次顺序为:C>A>B（滚筒转速>煤壁硬度>冲击频率）,最优方案组合为A₂B₁C₃（煤壁硬度为f5,冲击频率f=4Hz,滚筒转速n=40r/min）。进一步引入矩阵分析法计算可得各个因素对正交试验的指标值影响的主次顺序为C>A>B（滚筒转速>煤壁硬度>冲击频率）,因素A₂、B₁、C₃的权重最大,因而最佳方案为A₂B₁C₃即煤壁硬度为f5,冲击频率为f=4Hz,滚筒转速为40r/min。最后经对照组对照,同等条件下,多点冲击式滚筒落煤量即截落颗粒数目较高为29131个较无冲击式滚筒落煤数提高了24.86%;有冲击式滚筒截割比能耗为0.7423k W·h/m³,相较于无冲击式滚筒节约了0.2053 k W·h/m³。因此,本文所得多点冲击式滚筒最优参数组合合理,且性能优于传统无冲击滚筒。该论文有图38幅,表20个,参考文献107篇。