所有機(jī)械的破碎都是用外力施于被破碎的物料上，克服物料顆粒之間的內(nèi)聚力使物料產(chǎn)生破碎。
物料的內(nèi)聚力有兩種：一種內(nèi)聚力作用丁晶體內(nèi)部的晶體各質(zhì)點(diǎn)之間；另一內(nèi)聚力作用于晶體與晶體之間，即作用在晶界面上。兩種內(nèi)聚力的物理性質(zhì)相同，區(qū)別在于內(nèi)聚力大小不同，前者比后者大很多倍。
內(nèi)聚力的大小，取決于物料塊中晶體本身的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)，也與晶體結(jié)構(gòu)中所具有的錯(cuò)位和微裂紋等缺陷有很大關(guān)系。如果選擇晶體物料的缺陷處破碎，不僅能省功而且又能保證要求的粒度，減少過(guò)粉碎。達(dá)到這樣破碎的目的叫“選擇性破碎”。
實(shí)現(xiàn)選擇性破碎的技術(shù)方法是，被破碎的物料應(yīng)在體積料層中承受全方位的擠壓，同時(shí)在晶體或微晶邊緣引發(fā)應(yīng)力，料塊應(yīng)承受組合負(fù)荷，包括剪切、彎曲和扭轉(zhuǎn)，最好還兼有拉伸。若具體到
破碎機(jī)上是，物料在破碎腔中承受全方位擠壓；料塊彼此多次沖擊或沖擊到襯板上，料塊群的快速轉(zhuǎn)移；控制料層有一定密實(shí)度，并使物料從破碎腔入口到出口，破碎力是逐漸增加。此外，若對(duì)料層采用高頻強(qiáng)烈振動(dòng)作用，可使料塊彼此改變方向，從而可在料塊中產(chǎn)生交變剪切和彎曲應(yīng)力。這種破碎方法稱(chēng)為強(qiáng)迫內(nèi)層振動(dòng)破碎。
現(xiàn)有破碎機(jī)，如慣性振動(dòng)圓錐破碎機(jī)就是采用強(qiáng)迫內(nèi)層振動(dòng)破碎，兼有上述某兒種辦法，從而可完全實(shí)現(xiàn)選擇性破碎。
旋盤(pán)式破碎機(jī)采用料層粉碎，料塊承受全方位擠壓，并產(chǎn)生物料層間沖擊作用以及動(dòng)錐對(duì)物料沖擊取向作用。物料有一定的密度并滿(mǎn)足了逐漸增加破碎力的要求等，從而這種破碎機(jī)在較大程度上實(shí)現(xiàn)選擇性破碎。
傳統(tǒng)圓錐破碎機(jī)若能采用旋轉(zhuǎn)布料器，正確控制給料也能一定程度上實(shí)現(xiàn)選擇性破碎。
對(duì)傳統(tǒng)復(fù)擺顎式破碎機(jī)實(shí)現(xiàn)層壓破碎，原江西冶金學(xué)院院長(zhǎng)姚踐謙、郭年琴教授做了大量實(shí)驗(yàn)和研究并取得很有價(jià)值的成果，對(duì)破碎機(jī)創(chuàng)新很有幫助。
對(duì)傳統(tǒng)復(fù)擺顎式破碎機(jī)若不改變結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)特性，僅就改善腔形及其運(yùn)動(dòng)參數(shù)很難實(shí)現(xiàn)選擇性破碎。故早年德國(guó)某家公司曾研制一種沖擊顎式破碎機(jī)，它的r沖擊速度高達(dá)500～120Or/min，國(guó)內(nèi)也曾試制，至今未得到推廣使用。慣性振動(dòng)顎式破碎機(jī)基本本可以實(shí)現(xiàn)選擇仕破碎，但也沒(méi)能得到廣泛應(yīng)用。
沖擊破碎機(jī)實(shí)現(xiàn)選擇性破碎。因在沖擊破碎開(kāi)始的瞬間，顆粒內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力波，迅速向四方傳播，并在內(nèi)部缺陷、裂紋和品粒界面等處產(chǎn)生應(yīng)力集中，促使顆粒首先沿這些脆弱面破碎。
像已有的沖[式破碎機(jī)，如反擊式破碎機(jī)和眵軸沖擊式破碎機(jī)等，從物料破碎機(jī)理來(lái)看沖擊式破碎機(jī)是非常先進(jìn)和有發(fā)展前途的設(shè)備。但這種破碎機(jī)易損件壽命較低，一直是阻礙它快速發(fā)展的重要因素。
運(yùn)用選擇性破碎方法的研究成果，可建立新的工藝，制成各種規(guī)格尺寸破碎機(jī)，可破碎極高強(qiáng)度的物料而沒(méi)有晶粒的過(guò)粉碎，從而達(dá)到一個(gè)工作循環(huán)中，用最小的力和能耗
量，得到很高的破碎比。
礦石的力學(xué)性能對(duì)物料破碎效果、破碎機(jī)零部件的磨損、強(qiáng)度和選擇破碎方法等有重要意義。也是破碎機(jī)選型和設(shè)計(jì)的主要考慮因素。如國(guó)內(nèi)某選廠(chǎng)，在引進(jìn)美國(guó)底部單缸液壓園錐破碎機(jī)時(shí)，沒(méi)能充分結(jié)合本廠(chǎng)礦石很硬或礦石含泥量太多，最后導(dǎo)致不能使用，不得不拆除這種破碎機(jī)。
礦石的強(qiáng)度和硬度見(jiàn)表
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礦石硬度類(lèi)別 |
礦石名稱(chēng) |
抗拉強(qiáng)度σk/MPa |
普氏應(yīng)度系數(shù) |
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軟礦石 |
煤 |
2～4 |
2～4 |
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方鋁礦 |
4.5 |
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菱鐵礦 |
7 |
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無(wú)煙煤 |
13～49 |
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閃鋅礦 |
10 |
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松散的石灰?guī)r |
40 |
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軟至中硬礦石 |
致密的石灰?guī)r |
50～100 |
5～10 |
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砂巖 |
50～100 |
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褐鐵礦 |
82 |
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磁鐵礦 |
100～150 |
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中硬礦石 |
花崗巖 |
120～150 |
12～15 |
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正長(zhǎng)巖 |
120～150 |
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中至高硬礦石 |
大理巖 |
55～150 |
15～18 |
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致密的砂巖 |
160 |
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半假象赤鐵礦 |
158～195.5 |
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輝綠巖 |
190～250 |
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高硬礦石 |
閃緣巖 |
200 |
15～18 |
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片麻巖 |
172～220 |
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極硬礦巖 |
石英巖 |
200～220 |
18～20 |
|
閃緣巖 |
180～240 |
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斑巖 |
150～280 |
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銅礦巖 |
150～280 |
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鈦磁礦巖 |
234 |
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玄武巖 |
200～300 |
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花崗長(zhǎng)英巖 |
350 |
我國(guó)一些選礦廠(chǎng)處理的礦石普氏硬度如下：
大孤山赤鐵礦為12～18；大孤山磁鐵礦為12～16；東鞍山鐵礦為12～18；南芬鐵礦為12～16；海南鐵礦為12～15；大冶鐵礦為IO～16。
大吉山鎢礦為10～14；通化銅礦為8～12;桓仁鉛鋅礦為8～12;新冶銅礦為8～10;雙塔山鐵礦為9～l3；銅官山銅礦為9～17；因民銅礦為8～10；凹LII鐵礦為8 ～12；水口山鉛鋅礦為8～10，青城子鉛鋅礦為8。
