煤岩截割过程极其复杂,截齿作为截割刀具在整个过程中扮演着主要角色,其自旋转性能的好坏直接影响着其耐磨性能。为了提高镐型截齿的自旋转性能,减少因偏磨造成的截齿失效,在结构上对镐型截齿进行优化分析。通过对镐型截齿齿体进行开槽处理,将镐型截齿分为普通、槽式、肋式三种形状参数。对这三种形状参数的镐型截齿分别进行截割煤岩与煤岩切屑的模拟仿真,以截割过程中镐型截齿所受切向力的大小以及割过程中颗粒流与截齿轴线的夹角作为判断其自旋转性能的指标进行对比分析,选取自旋转性能更优的形状参数。应用离散元方法中的BPM模型模拟煤岩内部颗粒间的相互作用,在EDEM软件环境下建立标准的单轴压缩试验模型,进行虚拟的参数标定试验。记录EDEM软件环境下标定的煤岩抗压强度并与实验室试验结果进行对比,以矫正黏结键参数,最终标定出煤岩的离散元模型,为后文中煤岩的截割仿真做铺垫。按照对齿体部分挖除材料的多少将镐型截齿分为普通镐型截齿、槽式镐型截齿、与肋式镐型截齿三种,并考虑对计算资源的优化,取普通、肋式两种极端的形状参数进行煤岩截割的仿真分析。两种镐型截齿截割煤岩时,破坏方式略有差别,切向力相差不大。肋式镐型截齿截割煤岩时破坏方式更加规整,切屑的流出效果更加规律;两种截齿所受切向力基本相同,其自旋转性能相差不大。因此从截割断面效果方面考虑,将截齿齿体优化为肋式结构是合理的。分析三种不同结构的镐型截齿截割煤岩散体物料的自旋转性能,从镐型截齿截割散体物料时颗粒流与截齿轴线的夹角以及截割过程中截割力的大小两个方面对三种不同截齿的自旋转性能进行对比分析。通过仿真得到在截割不同颗粒半径的煤岩散体物料时肋式镐型截齿截割时颗粒流与截齿轴线夹角最大、槽式镐型截齿次之,普通镐型截齿最小。故以颗粒流与截齿轴线为指标判断截齿自旋转性能时,肋式镐型截齿最好,槽式次之,普通最差。通过分析作用在截齿上的力的切向分量时,发现在截齿截割不同颗粒半径煤岩颗粒时,槽式、肋式镐型截齿所受的切向力均大于普通镐型截齿,进而说明槽式、肋式结构均对镐型截齿自旋转性能有所提高。