在對選礦過程進行機理分析或數理統計的基礎上，建立起各種選礦作業以至整個選別系統的數學模型，用電子計算機進行模擬運行，對模擬對象的行為作出判斷、控制和優化，是從選礦學科中發展出來的新分支。工作步驟一般包括:①建立表達模擬對象行為的數學模型(理論的、機理的、純經驗的或混合的);②根據數學模型編制出模擬系統的程序框圖；③根據框圖寫出計算機程序；④用實測數據計算模型中的參數，并檢驗模擬器的擬合程度；⑤經過修正提供使用。

數學模擬可用于：①對過程進行深入的穩態或動態的研究，特別是那些難于用試驗方法去研究的變量，如給礦粒度變化對自磨過程的影響；原礦品位的波動、精礦沖洗水量的變化對浮選過程的影響等；②對生產中的選礦廠，借助模型預測某一自變量有變化后，操作系統可能出現的偏差；或找出在新的工作條件下的最優操作參數，以控制操作；③利用試驗室或試驗工廠所得到的數據，預判斷在不同設計條件下所能得到的技術經濟指標，作出最優設計。和采礦、冶煉一并考慮，可找到整個礦冶系統的最優設計方案。

磨礦和浮選過程的數學模擬發展較快，重力選煤過程模擬也很普遍，與此有關的破碎、篩分、分級和脫水模型也有發展。磨礦模型的研究主要著重在磨礦速度、磨碎函數和粒度之間相互關系的研究。對礦石磨碎后的碎屑分布函數及磨機內磨礦過程的表達方式也進行了研究。已經建立了較好的球磨、棒磨模型；自磨和半自磨模型也在發展中。浮選模型則著重研究反應速度。更進一步的模型要把浮選的充氣量和捕收劑的吸附速度也包括進去。但尚未建立起包括浮選過程中各變量的模型。重力選煤模型大多采用分配曲線；不同模擬方法的區別，主要表現在分配曲線的數學表達上。