采煤机是目前综采工作面中最主要的工作设备之一。滚筒作为采煤机实现截煤、破煤、落煤、装煤功能的关键部件和工作机构，合理的滚筒参数是保证采煤机高效率高质量工作的前提，也是延长滚筒使用寿命的关键。因此对滚筒的结构参数进行优化设计，具有很大的现实意义。本课题受某企业的委托就某型号的采煤机滚筒为研究对象，利用三维实体建模软件UG对采煤机滚筒、煤壁进行三维建模和装配，然后在显式动力学软件ANSYS/LS-DYNA中建立滚筒截割煤壁的有限元模型，对相关参数进行设置后，应用LS-DYNA求解器进行求解，在后处理器LS-Prepost中查看截割模拟仿真结果，观察并分析了各截齿和滚筒在截割煤壁过程中的受力情况，发现采煤机各截齿受力不均，滚筒波动性较大，势必要影响滚筒的使用寿命。为使滚筒各截齿受力均衡，延长使用寿命，论文对滚筒参数进行了优化。首先对单个截齿进行受力分析，然后构建滚筒受力的数学模型。基于MATLAB优化工具箱，以截割比能耗和载荷波动系数为优化目标，对滚筒的结构参数进行了优化设计。根据MATLAB优化的结果对滚筒进行重新建模，在ANSYS/LS-DYNA中对改进后的滚筒再次进行了截割煤壁模拟分析，并对优化前后的模拟结果进行对比分析。通过改进和优化，滚筒以及截齿的受力和振动状况得到了明显的改善，同时滚筒的截割比能耗也得到了显著的降低，达到了结构优化的预期目标，提高了螺旋滚筒的截割性能。该课题为企业解决了实际问题，也为以后采煤机设计时滚筒结构参数的选择提供了合理的依据，有一定的实用价值和现实意义。