1、矿石抗破碎的力学性能测定
测定力学性能是矿石破碎的前提和基础，对矿石的力学测定分为规则矿样和不规则矿样，测定矿石的极限抗压强度，标准件的弹性模量、泊松比，用以判别矿石的抗压强度，硬度，韧性等，据此确定需要采用冲击、研磨还是两者兼有的钢球打击力矿山设备专家提出了等体积换算面积计算不规则矿块的抗压强度的方法。该方法是假设不规则矿块与标准力学试件形状相同而体积相等，则标准试件的受压面积就视为不规则矿块的受压面积，这个面积就称为等体积换算面积。其研究方法比较符合矿物加工矿石破碎要求及特点，试验结果经过适当的修正后即可用于计算钢球尺寸。
技术路线:
岩矿样品→打磨→标准试件→极限载荷→弹性模量→泊松比
研究方法:
将岩矿打磨好，放在机器下测定长，宽，极限载荷，根据测试结果计算出矿样的弹性模量、泊松比。
2、球径半理论公式的计算
球磨机将钢球举升到磨内较高位置，使钢球具有足够的位能及动能，当钢球落下打击矿石时即把自身具有的机械能释放出来，对矿石做功，但破碎矿石钢球传给矿粒的能量并不是越大越好，而应该使矿粒按人们意愿沿矿物晶界面之间解离。传递的能量过大，会使矿粒产生“贯穿破碎”，破碎行为毫无选择性，同时，过大的破碎力也使矿粒产生过度粉碎。传给的能量过小也不行，它不能使破碎行为发生，已作用的破碎能量将在岩体的弹性恢复中丧失，只有在压力的多次作用使岩矿达到疲软极限时才可能产生破碎行为，这必然多耗能量。所以，钢球尺寸过大或过小都不合理，过大的钢球尺寸可能因打击次数严重不足而使磨不细情况严重，过小的钢球尺寸也会因每个球的打击力不足而使磨不细情况严重:过大的钢球尺寸也因每个球的打击力过大而使过粉碎增多，过小的钢球尺寸也会因研磨面积过大而使过粉碎严重。只有当钢球尺寸适宜时，才能发挥出最好的效果。所以选择精确的球径公式计算钢球尺寸是关键。技术路线:
矿样→破碎→筛分→研磨→干湿联合筛分→球径半理论公式→精确球径
研究方法:
将粗粒级矿样在破碎系统破碎，筛分，送到磨机研磨后干湿联合筛分，用球径半理论公式计算出各个级别所需的精确球径。
