目前,在煤炭生产过程中,悬臂式巷道掘进机的应用越来越广泛。巷道掘进工作面的环境恶劣,存在着许多威胁工作人员健康和人身安全的不利因素。煤矿巷道掘进技术向着少人化甚至无人化的方向发展,掘进机司机可以远离巷道工作面,使用遥控对掘进机进行远程操作。为了使远程操作的司机掌握掘进机的运行状态,要研究掘进机运行状态的诊断和监控系统,以便为司机提供操作指导。对悬臂式掘进机的基本结构进行了解,研究截割机构的工作原理,对截割机构主要工作部件:截割头、减速器和截割电机的工作特性和常见的故障特性进行分析、研究。分析传统Hilbert-Huang算法存在的两个主要缺陷,对已有的引进屏蔽信号算法进行分析,对信号间的相互作用进行研究,进而基于产生模式混淆问题的原因,提出了改进的屏蔽信号算法,并在MATLAB中对提出的改进算法的有效性进行验证;在利用Hilbert-Huang算法分析信号的基础上,利用提出的能量特征向量提取方法对正常工作、截齿断裂、减速器齿轮断裂、截割电机轴承不平衡四种状态下的信号特征向量进行提取,为故障诊断奠定基础。基于二分类支持向量机和支持向量数据描述算法,分别建立了不同的分类器,结合两者的特点,建立了悬臂式掘进机截割机构的多故障分类器,所建立的故障诊断系统不仅能有效诊断出故障部件,还能反映出故障的严重程度,而且系统还能有效识别出新的故障;在MATLAB中对故障分类器进行建模,并采用测试样本集对分类器的功能进行验证。设计系统硬件电路、搭建了系统实验平台,基于平台设计了悬臂式掘进机截割机构运行状态监控系统,为验证提出的信号特征提取算法和设计的多故障分类器奠定基础。