礦山開采分露天開采和地下開采兩種。需用十采要療先將表層巖十剝離然后進(jìn)行煤炭和礦石的開采；地下開采要開鑿豎井或斜并，到達(dá)煤層或礦層之后，再開鑿出煤巷或巖巷以及采煤或采礦工作面，然后開采煤炭或礦石，運(yùn)出地面。不論是露萬(wàn)開采還是地下開采，目前主要依靠爆破和礦山機(jī)械進(jìn)行，剝南下的煤炭、礦石、巖土要經(jīng)過(guò)裝、鏟、運(yùn)、提升才能運(yùn)出礦山。在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，機(jī)械設(shè)備都是直接同堅(jiān)硬、尖銳的礦石、巖石或煤炭摩擦、碰撞，對(duì)機(jī)件造成嚴(yán)重的磨損。

煤炭開采主要以地下開采為主，露天開采只占約4.2％，其他金用礦山露天開采要多—些，但地下開采仍占很大比重。地下開采工作環(huán)境最大持點(diǎn)一是濕度大，一般空氣中相對(duì)濕度多在80-90％，有的機(jī)械甚至浸泡在水中工作；第二是礦井水質(zhì)酸堿度較高，pH佰在6.5-9.5之間變化，第三是井下空氣中常含有CO2、SO2、NO2、H2、CH2、CH3、H2S等有害氣體和煤巖粉塵；第四是井下強(qiáng)制通風(fēng)，空氣或水中氧氣富集；第五是并下雜散電流大，促進(jìn)電化學(xué)腐蝕。上述并下工作環(huán)境造成機(jī)械裝備嚴(yán)重的腐蝕，加上嚴(yán)重的油料磨損，是礦山機(jī)械使用壽命低的主要原因。

礦物加工主要是指用物理或化學(xué)方法將礦物原料小有用礦物和無(wú)用礦物(通常稱脈石、矸石)或有害礦物分開。將多種礦物分離開的過(guò)程，又稱為選礦。和選礦過(guò)程中，往往要進(jìn)行破碎，篩分，磨碎，沈礦(或洗煤)。破碎礦石主要用破碎機(jī)械，常用的有：顎式破碎機(jī)、錘式破碎機(jī)、輥式破碎機(jī)等，其破碎方式有壓碎、擊碎、劈碎等。磨碎礦石方式有研磨相沖擊等，常用的磨礦設(shè)備有：棒磨機(jī)、球磨機(jī)、自磨機(jī)等。磨碎作業(yè)耗能高，通常約占選礦總能耗的一半。篩分是按篩孔的大小將物料分為不同的粒廢級(jí)別。以上每一個(gè)礦物加工過(guò)程中，都是靠機(jī)械直接與礦石發(fā)生碰幢、輥壓、滓撩而進(jìn)行的。機(jī)械零部件受礦石的磨損十分嚴(yán)查，另外在洗礦、重選、磁選、浮選過(guò)程中，還要受到各種介質(zhì)的腐蝕，更加重了機(jī)件的磨損。

我國(guó)70％的能源來(lái)自煤次，煤炭開采占我四采礦業(yè)的50％以上，研究其礦山機(jī)械磨損情況具有重大意義。

天然煤炭是屬于生物沉積巖類的可燃礦物，它的物理及機(jī)械性能，取決于積聚時(shí)原始材料的性能、物質(zhì)成分、煤化程度以及礦物雜質(zhì)的含量及特性。這就決定了煤炭機(jī)械性能的多樣性。對(duì)煤層機(jī)械性能研究去明，煤炭并個(gè)是完整的質(zhì)量均勻的各向同性體，煤層里有節(jié)理，層理及解理造成的巖隙，還有各種夾雜物。

對(duì)磨損來(lái)說(shuō)，硬度是重要的因素，煤的硬度是較低的，根據(jù)普拉托諾夫資料，各種煤的硬度如表2-1所示．煤的硬度與標(biāo)準(zhǔn)礦物及某些金屬材料和鋼中組成物的對(duì)比見圖2-1。

煤的硬度主要決定于其巖相組分及變質(zhì)程度，其基本織成是鏡質(zhì)煤，它的硬度對(duì)不同煤來(lái)說(shuō)為HV27-214，第二組分是絲炭，具有較大硬度，有人認(rèn)為可達(dá)HV426，變質(zhì)程度增大，硬度增加而塑性下降。

僅用煤的硬度來(lái)確定煤的磨料磨損特性是有困難的，因?yàn)槊豪锍：�有不同硬度的雜質(zhì)，硬度都是很高的。煤中礦物成分主要有四類：即粘土、方解石、石英和鐵礦（黃鐵礦、菱鐵礦及褐鐵礦）。煤中的石英和黃鐵礦對(duì)磨損的影響起主要作用，石英的硬度HV900-1000，黃鐵礦HV1000左右，有些研究指出，煤的磨損性能與石英、黃鐵礦含量成比例。

為了弄清煤的磨損特性，稍荷生教授用浮選無(wú)煙煤鏡質(zhì)組HV138-174進(jìn)行三體磨料磨損試驗(yàn)，結(jié)果表明(見圖2-2)：

(1)煤與其他磨料一樣具有共同的磨料磨損性。Ha／Hm＝0.64為轉(zhuǎn)折點(diǎn)，(式中Ha為磨料硬度．Hm為金屬材料硬度)，當(dāng)Ha／Hm＞0.64，磨料硬度不變時(shí)，隨材料的硬度降低，磨損急劇上升；當(dāng)Ha／Hm＜0.64，磨料硬度不變時(shí)，隨材料硬度提高，磨損率趨近于零。

(2)當(dāng)Ha／Hm＞0.64，煤與金屬接觸會(huì)造成磨損。將Ha／Hm＞0.64定義為硬磨料磨損；而當(dāng)Ha／Hm＜0.64定義為軟磨料磨損。硬磨料機(jī)制一般為切削與犁溝，軟腳料磨損過(guò)程是犁溝及脊隆的輾平斷裂，主要應(yīng)屆于多次塑性變形磨損機(jī)理，盡管磨損失重較輕，但經(jīng)過(guò)大量的煤炭輾壓多次的塑性變形，也會(huì)造成大量材料斷裂流失。