采掘機械的工作對象是煤和巖石,工作機構破碎煤巖礦體是采掘機械最主要的功能。煤巖破碎理論是研究機械破落煤巖過程中,刀具與煤、巖體相互作用的有關能量轉換、破碎機理和受力分析等問題的一門學科。研究煤巖破碎理論,對設計、制造和使用采掘機械起著理淪指導作用。
煤、巖是非均質、非連續和各向異性的脆性物料,賦存地下的煤、巖體內部還受地應力的作用。機械破落煤、巖省擠壓、沖擊、彎折、劈裂和研磨等多種方法。在具體的破落過程中,往往是多種破落方法共同起作用,這取決于所采用的破落器具。反擊破碎機為了提高破落效果,還可采用高頻電磁波、超聲波、熱力和水射流等輔助手段。
自20世紀50年代后期起,一些國家相繼開展高壓水射流輔助破落煤、巖的研究,并曾在全斷面掘進機、懸臂式掘進機、刨煤機和鑿總機亡進行過試驗。存在的主要問題是:碎煤機比耗較高,經濟性較差;高壓水射流發生裝置、回轉接頭和管道等制造技術要求高,使用壽命短。破落機械的結構和參數對破落過程的影響主要研究:破落機構的結構和參數對載荷、比能耗、破碎塊皮分布規律、粉塵生成率、刀具使用壽命以及運轉平穩性等的影響。洗沙機現已能根據給定的工作條件和破落機構的結構參數估算這些影響,并可據此進行優化設計。