本文主要做了以下工作:1、在介绍了现有的岩石掘进机盘刀预测理论的前提下修正了工程磨损总量预测公式并对该预测公式进行了验证,最终得到结论:使用径向综合磨损系数和轨迹综合磨损系数相对于轴向综合磨损系数所预测的工程磨损总量更加接近实际工程磨损总量。2、本文提出了一个用于分析盘刀换刀方案的工具“盘刀链”,提出了盘刀链中用于评价安装盘刀区域平曲面度的指标“曲度”、“突出度”,并提出了用于刀盘所受抗倾覆力矩平衡的衡量指标“抗倾覆力矩系数”,还给出这些评价指标的计算公式和给出了“刀具间容许差距及不合理刀具数”的求解方法。接着使用abaqus有限元软件建立破岩模型验证了盘刀链中“曲度”、“突出度”评价指标的正确性,得到一个区域的曲度越小该区域盘刀所受法向推力载荷越均匀、盘刀的突出度越小盘刀所受法向推力载荷越均匀的结论。最后结合所有的评价指标提出了换刀优化方案。3、设计了盘刀换刀优化系统,结构为下位机、上位机、数据处理端三个部分。该系统主要有4个功能:1、在有试掘进段的情况下预先预测该工程磨损总量和各个刀位下次换刀距离。2、在没有试掘进段的情况下通过本文提出的岩石刀具库概念预测该工程磨损总量和各个刀位下次换刀距离。3、通过刀盘上各个盘刀状态信息计算出最优换刀方案4、在线监测异常磨损盘刀,实现盘刀一发生异常磨损可立即清楚并停机换刀,防止异常磨损刀具对其他刀具和刀盘的损伤。4、对盘刀换刀优化系统的各个模块及功能进行测试,验证了它的可用性。