岩石单轴抗压强度：测量岩石在单轴压力下发生破坏时的极限强度，是评估岩石可切削性的基础指标。
岩石巴西劈裂抗拉强度：通过劈裂试验测定岩石的抗拉强度，反映岩石在拉伸应力下的破坏特性。
岩石硬度（肖氏或洛氏）：表征岩石表面抵抗其他更硬物体压入或刻划的能力，直接影响刀具磨损。
岩石耐磨性指数：评估岩石对切削工具磨损程度的指标，通常通过标准磨蚀试验确定。
切削比功：单位体积岩石切削所消耗的能量，是评价切削效率的核心参数。
刀具三向受力：实时监测切削过程中刀具所受的切向力、径向力和轴向力。
刀具磨损量与磨损形貌：测量试验后刀具的磨损尺寸，并观察磨损表面的微观形貌特征。
岩屑颗粒尺寸分布：分析切削产生的岩屑的粒度组成，反映破碎效率与模式。
切削振动信号：采集切削过程中的振动加速度、频率等信号，分析切削过程的稳定性。
切削噪声等级：监测切削作业时产生的噪声水平，间接反映切削过程的剧烈程度。
花岗岩类岩层：包括粗粒、中粒、细粒花岗岩，以其高硬度和高耐磨性为测试重点。
石灰岩类岩层：涵盖不同纯度与结构的石灰岩、大理岩，通常强度中等，可切削性较好。
砂岩类岩层：根据胶结物（硅质、钙质、铁质）和粒度不同，其强度和耐磨性差异显著。
页岩与泥岩类岩层：强度较低、具层理的软岩，重点研究其各向异性对切削的影响。
石英岩类岩层：极高硬度与耐磨性的变质岩，是测试刀具极限性能的典型岩层。
玄武岩类岩层：致密坚硬的火山岩，具有较高的抗压强度和韧性。
砾岩类岩层：由砾石胶结而成，不均匀性强，测试刀具的抗冲击和抗崩刃能力。
片岩与板岩类岩层：具有明显片理或板理构造的变质岩，研究结构面对切削路径和效率的影响。
煤系地层：包括煤、炭质页岩等，强度低但可能具研磨性，关注切削比功与粉尘产生。
人工模拟岩层：使用混凝土等材料模拟特定力学性质的岩层，用于可控条件下的对比试验。
室内台式切削试验：在实验室使用小型切削台架，对标准岩样进行线性或旋转切削，获取基础数据。
全尺寸刀盘模拟试验：在大型试验台上安装真实比例的刀盘或刀具组，模拟隧道掘进机的工作状态。
现场原位切削测试：在工程现场使用小型切削设备在岩体露头上直接进行测试，数据最接近真实工况。
控制变量法对比：固定切削速度、切深、刀具参数等，仅改变岩层类型，进行效率对比。
正交试验设计法：设计多因素多水平的试验方案，系统分析岩性、刀具参数、工况对效率的影响。
能量法分析：通过测量切削过程中的输入电功率或力与位移，计算切削比功等能量指标。
岩屑形态分析法：收集并筛分岩屑，通过粒度分布和颗粒形状推断岩石破碎机理。
刀具磨损形貌显微观察：使用体视显微镜或扫描电镜观察刀具磨损区的磨痕、剥落、粘着物等。
振动与声发射信号分析：使用加速度传感器和声发射探头采集信号，通过时频分析识别切削状态。
数据统计与回归分析：对试验数据进行统计分析，建立切削效率与岩石力学参数之间的经验回归模型。
岩石力学试验机：用于完成岩石单轴抗压、巴西劈裂等基本力学性能测试。
岩石硬度计：肖氏硬度计或洛氏硬度计，用于快速测定岩石表面硬度。
台式数控切削试验台：集成主轴、进给机构、测力平台和数据采集系统的精密试验装置。
多分量测力仪：安装在刀具或刀盘后方，高精度测量切削过程中的三向动态切削力。
功率分析仪：串联在驱动电机电路中，精确测量切削过程的实时输入电功率。
激光位移传感器：非接触式测量刀具后刀面磨损带的宽度或深度。
体视显微镜与扫描电子显微镜：用于观察刀具磨损微观形貌和岩屑表面特征。
标准筛分机与电子天平：用于对切削产生的岩屑进行粒度分级和称重，分析粒度分布。
振动加速度传感器及采集系统：用于采集切削过程中刀具或机架的振动信号。
声级计与声发射监测系统：声级计用于测量噪声，声发射系统用于监测岩石内部破裂的瞬态弹性波。
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