盘形滚刀刀圈是TBM掘进施工过程中破碎岩石的最主要部件，同时也是磨损最严重的部件。盘形滚刀刀圈磨损状况的预测能够有效的减少工程经济费用及缩短工期。目前关于TBM施工预测方面的工作较多，对于盘形滚刀刀圈磨损量的定量计算方法却研究很少。本文针对盘形滚刀刀圈磨损量进行了定量分析，提出了滚刀刀圈磨料磨损理论计算式，为滚刀刀圈寿命预测，刀圈更换周期提供理论依据。具体内容有：1）依据弹性体的Hertz接触理论，忽略滚刀侧向力的影响，将岩石面认为是平面，建立了刀圈与岩石平面接触模型并给出接触椭圆区域的大小与压力分布；运用摩擦学知识给出了椭圆接触区内粘连区与微滑区的分布；通过分析岩石中石英晶体对刀圈磨损的作用，并结合磨料磨损模型，推导了滚刀刀圈在施工过程中磨损量的计算公式；2）运用FORTRAN语言将推导出的刀圈磨损量计算式编制成程序对工程实例进行计算；3）考虑在掘进过程中滚刀刀圈因为磨损而导致的滚刀刀圈参数演化对掘进施工的影响；分析了在刀圈磨损过程中掘进机推力，切深的变化情况，并对比分析了保持推力和保持切深两种情况下哪种情况能使掘进效率更高；4）调研某工程实例的相关参数，利用编写的刀圈磨料磨损计算程序对该实际隧道工程中刀圈消耗数量进行了计算，并与该实际隧道工程中消耗的刀圈数量进行了对比分析，验证了本文研究工作的正确性与适用性；通过本文研究表明，由本文计算的刀圈消耗数量与实际工程中的刀圈消耗数量基本一致；刀圈磨损后会导致滚刀刀刃变宽，若不增大推力，则滚刀切深会降低，进而降低掘进效率；但是如果不断增大推力以保持同样的切深，则刀圈所受磨损加剧，刀圈使用寿命将会大大缩短；通过对比分析两种情况表明，在实际施工过程中，保持滚刀所受推力不变具有更好的经济效益。