刀盘作为隧道掘进机的核心部件,其再制造工作是隧道掘进机再制造的关键环节。地质情况是决定刀盘载荷、损伤与寿命的关键因素。本文在分析国内外相关研究的基础上,建立了不同的复合地质模型;基于复合地质模型,研究了刀盘的应力及裂纹萌生寿命;建立了复合地质评价指标,分析了复合地质间的相似性;开展了新型滚刀涂层激光熔覆实验。对刀盘再制造关键问题进行了分析。主要研究内容如下:（1）针对研究中忽略刀盘旋转因素的问题,综合有限元与统计学,建立了层状地质截面圆模型,研究了层状地质下刀盘的应力及裂纹萌生寿命。提出了新的复合地质评价指标,即地质面积占比和地质覆盖轨迹。（2）针对缺少对岩块咬合地质的相关研究这一问题,建立了岩块咬合地质的截面圆模型。分别以与层状地质同地质面积占比和同地质覆盖轨迹为条件,对岩块咬合地质下刀盘的应力及裂纹萌生寿命进行了研究,并与层状地质进行了对比分析;对具有相似性的复合地质进行了研究,分层比0.6与咬合比0.4的地质间刀盘裂纹萌生寿命差距仅1.68%。结果表明,与地质面积占比相比,地质覆盖轨迹在反映复合地质间的相似性方面具有更高的可靠度,在其约束下两地质间的刀盘裂纹萌生寿命差异在23.1%以内。（3）针对缺少滚刀的再制造修复策略这一问题,结合激光熔覆技术与新型材料石墨烯,开展了滚刀新型涂层激光熔覆实验研究。通过对实验结果的对比分析,优选出了具有较高耐磨性的材料配比与工艺参数。实验结果表明:加入石墨烯的涂层,其磨损质量较传统涂层可减少91.32%,较基体材料可减少99.86%。（4）基于理论计算、实验研究和对刀盘再制造关键问题的分析,对刀盘刀具的再制造策略进行了研究。根据刀盘危险点分布研究,完善了刀盘再制造检测区域选择;根据复合地质研究,提出了基于复合地质评价指标的刀盘再制造地质匹配性指标;根据滚刀新型涂层实验研究,为滚刀的磨损再制造提供了新的思路与经验。