冶金矿山多以硬岩为工作对象,矿石的开采与加工耗能巨大。其中磁铁矿石的破碎过程,能源浪费严重,成本高居不下,节能降耗势在必行。在矿山的实际生产中,冲击破碎是破碎矿石最主要的方式,为探寻磁铁矿石的冲击破碎方式及能量分布规律,利用SHPB试验系统进行了单轴冲击载荷下磁铁矿石的破碎试验研究:1)通过对试验过程中试块的应变率、抗压强度、应力-应变曲线等数据的分析,以及对试块破坏过程的观测,对磁铁矿石的冲击动力学特性进行研究。结果表明:随应变率增大,起裂应力先增大后减小,起裂应变、峰值应变和动态抗压强度逐渐变大,试块破坏方式以沿轴向的拉伸劈裂为主;2)通过对入射能、反射能、吸收能及透射能的研究,揭示了磁铁矿石冲击破碎过程能量的分布及耗散规律。试验中入射能大部分变为透射能,少部分变为反射能,吸收能保持在入射能的40%左右,并且随入射能增大,破碎能耗密度增大,二者为线性关系;3)通过对破碎试块碎屑的筛分研究,分析了碎屑的分形特征,揭示了破碎块度的分布规律。研究发现随着破碎能耗密度的增大,分形维数增大,平均块度和特征尺寸都减小,并建立了预测磁铁矿石破碎平均块度和特征尺寸的两个数学模型,模型以输入能来控制矿石的破碎粒度,为矿山破碎磁铁矿石提供参考依据。