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随着煤矿机械化水平的不断提高，工作面单产大幅度提高。综采工作面粉尘产生量所占比例在煤矿所有生产环节中最大，粉尘浓度超标严重。因此，呼吸性粉尘防治已成为当前煤矿综采工作面安全工作的重点和难题之一。 采用气固两相流理论，分析并建立了粉尘颗粒3种运动的动力学方程。基于气泡雾化机理与喷雾降尘理论，推导出气泡雾化总降尘效率公式;数值模拟分析确定喷嘴直径、液滴粒径的合理范围分别为1.2 mm～1.5 mm、20μm～50μm。 基于气泡雾化雾场特性实验，确定雾化质量最佳的喷嘴为A3型，操作条件合理范围为:气液比(ALR)应小于0.06，气体压力(P)应小于0.3 Mpa，液体流量(ML)应小于400 kg/h。利用因次分析法建立气泡雾化影响因子的准则关系式，拟合出雾滴平均粒径SMD经验公式;采用正交实验得出系统参数对雾滴粒径影响的显著性次序为:ALR＞P＞ML;建立气泡雾化气雾两相颗粒轨道数学模型，利用GAMBIT2.0数值模拟雾化雾滴粒径相对误差范围为:4.2％～5.3％。 气泡雾化雾滴与粉尘粒径耦合关系实验测定了喷雾降尘前后粉尘浓度、粒径分散度的变化规律;利用数值分析方法，首次耦合气泡雾化气液比、雾滴粒径分别与全尘降尘效率、分级降尘效率之间的龚帕兹(Gompaertz)、二次抛物线(Parabola)定量耦合函数式。 现场测试和实验室分析得出了双鸭山矿区新安矿18层5号综采工作面沿程、断面浓度和粒径的分布规律和特征;提出了降尘雾滴粒径对位配置的概念。针对双鸭山矿区新安矿18层5号工作面粉尘粒径特点，提出了气泡雾化降尘最佳雾滴粒径、喷嘴及最佳操作条件的对位配置方案;研发由采煤机割煤降尘系统、支架移架降尘系统及回风巷降尘系统组成的综采工作面气泡雾化降尘系统，现场应用表明:全尘降尘率达到80.4％～93.8％，呼吸性粉尘降尘率达到78.3％～92％;＜2μm、2～5μm粒径区间粉尘质量分散度分别降低76.71％、59.33％。实现了对综采工作面粉尘，尤其是呼吸性粉尘的有效治理。