煤岩截割是截齿与煤岩体相互作用的复杂过程。深入研究煤岩截割过程截齿与煤岩相互作用的力学特性、以及截割参数对截齿截割性能的影响规律,可为采煤机截割机具的创新设计、截割参数规划、采煤机选型提供重要依据,同时对提高截齿寿命、采煤机可靠性及经济效益都具有十分重要的实际意义。本文采用Abaqus/Explicit有限元软件建立了基于拉伸剪切破坏准则的煤岩截割有限元模型并与截割试验进行对比验证,当截割厚度为5,10,15,20 mm时,仿真试验截割力分别与试验截割力相差0.1%,12%,18.6%,7.4%,具有较好的一致性。另外,通过有限元仿真试验深入研究了截齿直线截割煤岩过程以及截割参数对截割性能的影响规律。结果表明,煤岩直线截割过程煤岩的破碎经过变形阶段、裂纹萌生阶段、裂纹扩展阶段三个阶段,主要以拉伸破坏为主,并伴有部分剪切破坏的拉剪共同作用的结果;随着截割厚度的增大,截割力、截割力的波动程度及煤岩碎屑尺寸增大,截割力频谱图的峰值频率减小,煤岩的破碎角不变。截割比能耗随着截割厚度的增大先减小后增大,当截割厚度为80 mm时,截割比能耗最小;随着煤岩硬度的增大,截割力及煤岩碎屑的大小增大,截割力曲线波动程度增大,截割力频谱图的峰值频率减小,煤岩的破碎角增大,截割比能耗增大;随着截割速度的增大,截割力及截割比能耗变化很小。另外,随着截割速度的增大,截割力频谱图的峰值频率增大,截割力的波动程度增大,煤岩的破碎角不变。以上湾煤矿为背景,建立了单截齿全尺寸旋转截割有限元模型,通过有限元仿真试验研究了旋转截割过程煤岩破碎过程及截割参数对截割性能的影响规律,结果表明,旋转截割过程煤岩的破碎经过变形阶段、裂纹萌生阶段、裂纹扩展阶段三个阶段;增大齿尖直径、减小齿身锥角能够降低比能耗,提高截割效率;随着煤岩硬度的增大,截割力增大,截割比能耗增大,截割力曲线波动程度增大。进行了不同冲击角度(35°,40°,45°,50°)的旋转截割仿真试验,结果表明截割力及截割比能耗随着冲击角度的增大先增大后减小,冲击角度为40°时,截割力及截割比能耗最大,截割效率最低,截割力曲线波动最大,冲击角度为50°时,截割力及截割比能耗最小,截割效率最高,截割力曲线波动最小。