然而，井下破碎系統可采用的破碎設備，只有兩種選擇：要么用大型顎式破碎機，要么用旋回破碎機。傳統顎式破碎機不是簡擺就是復擺，它們結構老化，高度高，致使破碎硐室容積增大，高度增加，一般容積在3000 mz左右，高度10～14 m。若采用旋回破碎機，其破碎硐室容積更大，高度更高。這樣大的硐室，其施工難度大，工程投資大，工效低，工期長，是礦山建設中最困難、最危險的工程。特別是在某些地質結構復雜、斷層縱橫交錯的破碎地層，開鑿難度和危險性更大。因此，特別需要滿足地下硬巖礦山要求的低矮破碎設備。
近年來，北京礦冶研究總院先后研制成功了PEWA75106和PEWA90120等外動顎低矮破碎機，高度比同型號傳統顎式破碎機低30%，特別是喂料高度比同型號傳統顎式破碎機低50%以上。這種破碎系統的高度降低1/3以上，大大減少了井下破碎硐室的開鑿量。同時這種破碎機還具有破碎力強大、襯板磨損小及能量消耗低等特點，是井下初碎的理想破碎設備。
1、井下破碎系統對破碎設備的要求
1.1 高度低矮、結構緊湊、外形尺寸小
井下破碎設備安裝在硐室中，其外形尺寸決定了硐室的大小。硐室尺寸越小，安全性和經濟性就越好。硐室的穩定性與硐室的斷面積直接相關，主要由跨度和高度決定。在跨度一定的條件下，通過降低高度可以減小斷面面積，從而控制硐室的穩定性。高度低矮、結構緊湊、外形尺寸小的破碎設備安裝維護所占用空間小，因而就能減小開挖工程量，加大硐室的穩定性。
1.2抗沖擊、耐磨損、破碎力強大
地下金屬礦山，特別是深部開采中破碎的多為堅硬物料。礦巖硬度大，普氏系數達到15～20。因此，要求設備在提供強大破碎力的同時，必須具有足夠高的強度、剛度以抵抗堅硬物料對動顎、靜顎及機架的沖擊。同時，顎板應堅固耐磨，以延長顎板的使用周期。
1.3操作維修方便、安全可靠
地下礦山深部開采中，濕度較大，物料中泥水含量較高，工作環境惡劣、空間狹窄。因此，要求破碎設備簡單可靠和操作維修方便。
2、工作原理及結構特點
2.1工作原理
PEWA90120外動顎低矮破碎機由傳動部1、機架部2、動顎部3、調整部4、可調顎部5、拉緊部6及潤滑系統等組成，其結構簡圖見圖1。
電動機經三角皮帶將運動傳到大皮帶輪和飛輪蓄能。大皮帶輪和飛輪分別固定于偏心軸的兩端，與偏心軸組成偏心軸系。偏心軸系和動顎分別位于破碎腔及可調顎兩側，通過動顎兩側的邊板將偏心運動傳遞給動顎，使動顎隨邊板作復雜的平面運動。進入動顎與可調顎組成的破碎腔中的物料受到擠壓、劈裂和彎曲的聯合作用而被破碎，破碎后的物料隨動顎的運動由排料口排出。該機型在結構上有獨特之處，它一改傳統復擺顎式破碎機的偏心連桿套環裝置，將破碎腔傾斜布置，偏心軸的運動通過動顎邊板傳到動顎，動顎的往復運動補償了因動顎傾斜布置而減少的重力進料作用，其喂料高度僅為同規格的傳統復擺顎式破碎機的60%。
2.2結構特點
1)該機型破碎腔傾斜布置，以動顎在下、可調顎在上構成破碎腔，有效地降低了喂料高度。
2)動顎板和偏心軸分別位于破碎腔及可調顎兩側，通過動顎兩側的邊板實現運動的傳遞。
3)負懸掛機構、皮帶輪及飛輪不在機器的上部而在設備中部兩側，降低了整機重心。
4)可調顎通過懸掛軸懸掛在機架上，下部以襯板支承于機架上，通過調整肘板，可調顎可繞懸掛軸旋轉以改變排料口大小，控制排料粒度。
5)機架為上下箱可拆卸式機架，上下箱均為箱型結構，獨立焊接，大大減輕了最大件重量，便于井下狹小空間運輸安裝。
3性能優點與技術指標
3.1外形低矮
外動顎低矮破碎機的破碎腔傾斜布置，采用動顎在下，可調顎在上的結構，大大降低了喂料高度。動顎和偏心軸系分別置于破碎腔及靜顎兩側，并采用負懸掛結構設計，降低了皮帶輪和飛輪的安裝高度，進一步降低了設備的整體高度。由于喂料高度較低，所以外動顎低矮破碎機可與振動放礦機緊密結合實現水平布置工藝，從而使破碎系統的整體高度大幅降低。與傳統的階梯布置的破碎工藝系統相比，洞室高度降低成1/3，洞室開鑿量大大減少。
3,2動顎運動軌跡理想
外動顎低矮破碎機，從根本上改變機構設計原理人手，使動顎與連桿分離。連桿的運動特性，已經不再約束動顎的運動特性。只要改變機構參數，就可以很靈活地調整動顎運動軌跡，從而獲得理想的動顎運動特性。
3.3襯板壽命長
動顎運動軌跡決定了被破碎物料在破碎與排料過程中與襯板之間的相對運動及受力狀況。破碎機不同的結構設計，不同的結構參數及不同的腔形會得到不同的動顎軌跡。PEWA90120外動顎低矮破碎機動顎運動軌跡的磨損方向及行程比遠遠小于傳統PEF90120顎式破碎機，從而大大降低了襯板磨損。
3.4生產能力高、能耗低
由于新機型動顎與可調顎的位置與傳統復擺顎式破碎機正好相反，動顎的往復運動為破碎機提供了可靠的進料保障，并促進了排料，所以生產能力比傳統顎式破碎機高。另外，新型PEWA90120破碎機以較小的偏心距就可獲得比同規格傳統顎式破碎機PEF90120大的動顎破碎行程，因此設備轉速提高10%，單位時間內破碎次數和排料次數增加，從而提高了生產能力。
新型PEWA90120破碎機小的磨損行程大大減少了無用功，能耗低；單機比傳統設備節能15%～30%，破碎系統節能1倍以上。
3.5運行平穩、噪音小
由于動顎外置使動顎上各點的運動軌跡長軸與偏心距成二倍的關系，因而外動顎破碎機可以較小的偏心距獲得傳統顎式破碎機相同的動顎破碎行程。因此設備運行平穩，轉速提高。
4、生產應用
安徽銅都銅業股份有限公司安慶銅礦生產能力3500 t/d，隨著礦體開采，上部資源逐漸消失，生產能力逐漸下降，達2500 t/d。深部- 580 m以下，探明礦石儲量：銅1000萬t，鐵15000萬t，銅金屬量7萬t，鐵金屬量8000萬t。為穩定礦山生產，保持礦山規模，保證礦山效益，延長礦山壽命，安慶銅礦決定進行“- 580m以下深部開拓工程”重大基本建設，以保證深部接替產量1000 t/d，從而實現礦山穩定3500 t/d的生產任務。在深部開拓工程中，投資500萬元進行“深部開采井下破碎機系統改造”，包括在- 616m新開挖一個破碎硐室、建設卸載、運輸及裝載系統，新增兩臺900×1200顎式破碎機、相應的裝、運、卸及配套設備。
為減少井下破碎峒室的開鑿量，北京礦冶研究總院研制的外動額低矮型顎式破碎機是井下初碎設備的理想選擇，但已有型號不能滿足安慶銅礦破碎塊度和生產能力的要求，為此，安慶銅礦委托北京礦冶研究總院研制首臺最大型號的PEWA90120新型外動顎低矮顎式破碎機。同時在一個峒室安裝一臺傳統的復顎式破碎機，一臺新研制的PEWA90120
新型外動額低矮顎式破碎機，通過現場工業試驗進行性能對比。
結果表明：新型PEWA90120外動顎低矮破碎機各項性能指標大大優于傳統PEF90120復擺顎式破碎機。井下工業試驗成功后即轉入生產，至今設備運轉良好，各項性能指標達設計要求。生產實踐表明，該機性能優良，操作維修方便，運行可靠，成本低，設備開工率達97%。
5、結語
PEWA90120外動顎低矮破碎機是一種新型高效、外形低矮的硬巖破碎設備，具有外形低矮、破碎力大、生產能力高、襯板壽命長等優點。其獨特的機構設計使動顎獲得了理想的運動軌跡，從而根本上改變了傳統顎式破碎機破碎效率低、襯板壽命短的缺點。該機結構新穎、整機低矮可拆，便于井下運輸和裝配。除可用于組建井下破碎系統集中破碎外，還可用于主井破碎硐室形成之前，在豎井下延同時在上部中段進行破碎作業，或通過斜進在礦山基建期內將礦石運出，產生效益，這將大大減少整個地下礦山的基建資金投入，對新建礦山和老礦山改造具有極其重要的意義。PEWA90120外動顎低矮破碎機的研制和成功應用還將促進我國地下金屬礦山采選融合化的進一步發展，實現合理集中破碎和連續出礦技術路線的形成，實現礦山強化開采，促使采礦設計思想的更新，對推動我國礦業技術進步產生深遠的影響。
