Opracowano model analityczny urabiania skały głowicą urabiającą nowej generacji, wykorzystującą mniejszą wytrzymałość skał na rozciąganie i ścinanie w stosunku do wytrzymałości na ściskanie. W dalszej części przedstawiono model analityczny opisujący proces utraty ciągłości materiału w modelowej skale, na którą oddziałuje eksperymentalna głowica frezująco-odłupująca. Dla weryfikacji wyników uzyskanych na drodze analitycznej, przedstawiono badania numeryczne, prowadzone w oparciu o mechanizm formowania wióra oraz rozkład naprężeń i dyslokacji w oddziaływania głowicy.

Przedstawiono także weryfikujące badania stanowiskowe, które określiły jakościowe związki pomiędzy parametrami konstrukcyjnymi głowicy a parametrami technologicznymi i kształtem generowanych odspojeń.

W oparciu o uzyskane wyniki z przeprowadzonych badań dokonano analizy optymalnych parametrów technicznych pozwalających na opracowanie algorytmu do obliczeń parametrów geometrycznych głowicy.

Pracę zakończono propozycją modelu głowicy frezująo-odłupującej, która może być zastosowana do badań przemysłowych.

Detailed analysis of the present state-of-art as regards numerical, empirical and theoretical mechanical models describing cutting zone to increase cutting efficiency during mechanical cutting of rocks of high strength and high abrasion resistance was made.

Analytical model of rock cutting by a new generation head, which uses lower tensile and shear strength in relation to the pressing strength, was developed. Analytical model describing the process of loosing continuity of material in the modeled rock by an action of experimental cutting-and breaking head, was presented in the further part of the paper. Numerical testing, carried out on the base of chip formation mechanism as well as distribution and dislocation of stresses in area of cutting head action, were presented to verify results obtained from analytical calculations.

Also verifying stand tests, which determined qualitative relationships between design parameters and technological parameters and shape of broken rock were presented.

Basing on the results obtained from testing, an analysis of optimal technological parameters, which enable to develop an algorithm for calculation of head’s geometrical parameters, was made. 

Finally a proposal for a model of the cutting-and breaking head, which could be used for industrial testing, was given.