自1893年第一台球磨机问世以来，它就一直被广泛的应用于矿业、冶金、建材、化工及电力部门等若干基础行业的原料粉碎中。在矿山建设时期，球磨机的设备及基建投资约占选矿厂破磨设备总投资的50%，在矿山生产期间, 球磨机的能耗(电耗和材料) 同样占全部破磨作业的50%以上。同时，在矿山生产中, 球磨机作为主要的生产设备，其运转率和效率常常决定了全厂的生产效率和指标,成为全厂生产的“咽喉”环节。因此，无论设计院在设计阶段对球磨机的选择还是矿山企业在生产阶段对球磨机的管理都十分重视。同时许多球磨机的设计研究单位和生产厂家也对球磨机进行了很多研究工作，取得了很大进展，出现了多方面的研究方向。在经过对球磨机相关资料的调查和分析，发现煤矿中使用的煤层瓦斯含量设备中的球磨机效率较低，成本较高，所以，我们决定以经济高效，轻巧实用为理念，设计一套新型高效率，低成本的球磨机，更好的适应煤矿机械化的需要，从而快速的测量煤层瓦斯的含量。
1实验过程
1.1基本原理
该款球磨机为卧式筒形旋转装置，棒和球随滚筒转动，产生的摩擦力，研磨煤块，被提升到一定高度后，抛落产生冲击力,撞击煤块。依靠这两种力，达到粉碎煤样的目的。
1.2新型球磨机结构图：
1）原球磨机需要2~4小时来研磨煤样才能达到标准，时间长，效率低；
2）体积大，结构较复杂，操作不便；
3）耗能高，而且成本较高。
因此我们采用了“电机直接带动轴承使煤样罐转动”的球磨机设计方法，简化了装置，提高了效率。见下图:

图1新型球磨机结构图
1.3实验方法
实验仪器：自制新型球磨机；0.25mm的筛子；电子称；计时器；煤样。
实验步骤：筛选煤样;测煤的硬度（0.625）;用电子称称量250g煤样，加入煤样罐中，并将煤样罐安装到球磨机上;用测速计调好设定转速;打开电源开关，开始粉碎煤样，同时计时;每隔10分钟，停止粉碎，取下煤样罐，将煤样倒入0.25mm的筛子中，直到筛不下为止，将剩余粗煤样称量并记录数据;将粗煤样和细煤样一起加入罐中，继续粉碎十分钟，如此重复直到煤样在0.25mm以下达到80%以上;保存煤样，并进行数据处理。
2实验结果
2.1转速的确定
(1)全是煤块，转数145r／min ，煤块的质量为250g，煤粒的直径不大于24mm, 筛孔的直径为0.25mm,煤硬度0.625
C（%）=m₁／m （2-1）
C——粉碎率
m₁——细颗粒质量
m ——煤块的总质量
根据公式（2-1），计算出不同时间的粉碎率如下表：
序号 时间min 粗颗粒g 细颗粒g 差值g 粉碎率%
1 10 183 67 0 26.8
2 10 141 109 42 43.6
3 10 115 135 26 54.0
4 10 88 162 27 64.8
5 10 59 191 29 76.4
6 10 34 216 25 86.4
由图表可以看出，在粉碎煤样的过程中，随着时间的增加，粉碎率也越来越大，当时间达到60min时，粉碎率为86.4%
（2）当转速为155r/min 时，我们通过三次实验计算出粉碎率的平均值。根据公式（2-1），结果如图1所示：


图1横轴表示时间t（min），纵轴表示粉碎率c%，三种颜色代表不同的实验次数，由图表可以看出，当转速为155r/min，时间60min时，三次实验后煤块的粉碎率都在86%左右，求得平均粉碎率为86.5%。
（3）当在不同的转速下，随着时间的变化，球磨机的粉碎率如图2所示：

图2横轴表示时间t（min），纵轴表示粉碎率c%，由图表显示，当转速恒定的时候，随着时间的增加，球磨机的粉碎率逐渐增大；当时间恒定的时候，随着转速的增加，球磨机的粉碎率先增大后减小。当转速在155±10 r/min时，球磨机粉碎率较好；当转速低于145r/min时或大于165r/min时球磨机的粉碎率都会下降。