矿山机械是指直接用于矿物开采和富选等作业的机械，包括采矿机械和选矿机械。探矿机械的工作原理和结构与采矿机械大多相同或相似，广义说也是一种矿山机械。矿山作业中还应用大量的起重机、输送机、通风机和排水机械。
采矿机械
采矿机械是直接开采有用矿物和开采准备工作所用的机械设备，主要有开采金属矿石和非金属矿石的采掘机械；开采煤炭用的采煤机械；开采石油用的石油钻采机械等。
一台风动圆片采煤机是由英国工程师沃克设计的，约于1868年制造成功；19世纪80年代，美国有数百口油井用蒸汽为动力的冲击钻钻凿成功；1907年，又用牙轮钻机钻凿油井和天然气井，并从1937年起，将它用于露天矿钻进。
采掘机械是主要用于井下和露天矿山开采的机械，包括钻炮孔用的钻孔机械；挖装矿岩用的挖掘机械和装卸机械；钻凿天井、竖井和平巷用的掘进机械等。
钻孔机械分为凿岩机和钻机两类，钻机又有露天钻机和井下钻机之分。凿岩机是用于在中硬以上的岩石中，钻凿直径为20～100毫米、深度在20米以内炮孔的机械，按其动力不同可分为风动、内燃、液压和电力凿岩机，其中风动凿岩机应用非常广；露天钻机按破碎矿岩的工作机构不同，分为钢绳冲击钻机、潜孔钻机、牙轮钻机和旋转钻机，其中钢绳冲击钻机因效率低，已逐渐被其他钻机代替。
掘进机械是利用刀具的轴向压力和回转力对岩面产生辗压作用，直接破碎矿岩的成巷或成井机械设备。所用刀具有盘形滚刀、楔齿滚刀、球齿滚刀和铣削刀具等。按掘进巷道的不同，又可分为天井钻机、竖井钻机和平巷掘进机。
选矿机械
选矿是在所采集的矿物原料中，根据各种矿物物理性质、物理化学性质和化学性质的差异，选出有用矿物的过程。实施这种过程的机械称为选矿机械，选矿机械按选矿流程分为破碎、粉磨、筛分、分选(选别)和脱水机械。
破碎机械常用的有颚式破碎机、旋回破碎机、圆锥破碎机、辊式破碎机和反击式破碎机等；粉磨机械中使用比较广的是筒式磨机，包括棒磨机、球磨机、砾磨机和自磨机等；筛分机械中常用的有惯性振动筛和共振筛；水力分级机和机械分级机是湿式分级作业中广泛使用的分级机械。
分选机械按作用原理分为重力选矿机械、磁选机、浮选机和特殊选矿机械。分选机械中出现比较早的是重力选矿机械，起初的活塞式跳汰机于1830～1840年在德国出现，用于金属矿分选；一台磁选机(带式弱磁选机)于1888年问世；浮选机出现较晚，一台机械搅拌式的浮选机出现于1910年。
重力选矿机械是利用矿粒与矸石在密度和粒度的差异，在运动介质中进行分选的设备，包括跳汰机、重介质选矿机和离心选矿机几种。
跳汰机是借助隔膜、活塞或压缩空气使水箱中的水形成水流,从而使置于筛网上的矿粒在脉动水流作用下按密度、粒度分层。密度大的矿粒穿过筛网上的床石层，聚集在水箱底部成为精矿，由排矿口排出。用于分选金属矿的主要有梯形跳汰机、双室可动锥底跳汰机和复振式跳汰机；用于选煤的有侧鼓式跳汰机和筛下空气室跳汰机。
重介质选矿机是利用悬浮液或重液作为重介质，使矿粒与矸石分离。主要有重介质振动溜槽、重介质旋液器、斜轮重介质选煤机和立轮重介质选煤机。
离心选矿机是用于回收微细矿泥中的金属矿粒的机械，主要由主机与控制机构两部分组成。在主机锥形转鼓高速旋转所产生的离心力场中，重矿粒沉积到转鼓壁上成为精矿，轻矿粒附在精矿表面，受到流膜(矿浆流)作用，排出转鼓，成为尾矿。
磁选机是利用各种矿物的磁性差异，借助磁力和机械力对矿物的作用进行分选的机械。磁选机由磁力系统、分选装置、给矿和排矿装置组成。磁选机种类很多，主要有永磁筒式磁选机、电磁平环强磁选机和高梯度强磁选机等。
浮选机是利用矿粒表面物理化学性质的差异，对细粒矿物进行分选的机械。矿粒浮选机附有浮选药剂，靠压缩空气或机械搅拌，使不易被水润湿的矿粒附着在气泡上(正浮选法)，升至液面，通过排矿装置作为精矿排出，易被水润湿的矿粒留在槽体中作为中尾矿排出。
湿式选矿所得的精矿需要经过脱水机械处理，以使固、液体分离。脱水机械可分为浓缩机、过滤机、离心脱水机和干燥机。
