针对煤矿传统掘进工作面“退机—人工拉移—人工调偏—地锚固定”的机尾拉移工艺现状，为实现高效快速掘进，研制了适用于破碎顶板掘进工作面的新型无反复支撑自移胶带机机尾。综合考虑自移机尾输送能力、胶带带宽、带速、托辊结构形式以及抬升机构等因素，进行了中间架架体结构设计；为提高自移机尾中间架架体的可靠性与适用性，基于工程实际与虚拟样机技术，建立了自移机尾中间架实体模型；根据自移机尾工作过程，选定最恶劣工况下中间架体受力作为静力学仿真分析载荷；通过仿真分析发现了中间架体的薄弱环节，并进行了结构优化。优化后中间架体所受主应力值由优化前的150MPa降低至35MPa左右；架体最大变形量减少36.1%，中间架体强度、刚度得到了明显提高，有效保障了无反复支撑自移机尾的井下安全、可靠运行。同时，通过本文发现，在型钢焊接中，接头处易发生应力集中，此处焊缝的焊接质量对整机的使用寿命有显著影响。