综采工作面是矿井粉尘污染最严重的区域之一,而综采面粉尘主要来源于采煤机割煤与支架移动。综采设备功率大、切割速度快等因素导致煤体被破碎过程产生大量煤尘,严重威胁工作人员的健康。尽管国家对煤尘治理工作重视程度不断提高,仍有许多煤矿在煤尘治理方面存在理论知识薄弱、主观经验性强、除尘技术落后等问题。因此,为有效降低综采面煤尘污染,本文采用理论分析、现场测试、数值模拟与实验研究相结合的方法,对综采面煤尘运移规律及混合气动射雾平行耦合与旋流耦合治理煤尘技术进行研究。以煤尘在空气中受力模型为基础,分析煤尘在风流扰动下的受力与微观运动特征,通过对韩家洼煤矿22205工作面煤尘浓度测定,得出顺、逆风割煤情况下,煤尘浓度的分布规律及煤尘粒径分布特征。通过Fluent数值仿真软件,以综采面为依据结合动网格技术建立几何模型,构建气-粒两相湍流动力学模型,研究综采面采煤过程多尘源耦合在不同综采面风速、刮板机运行速度、壁面条件、煤尘含水率条件下煤尘扩散规律。顺（逆）风割煤情况下,煤尘质量浓度在风流方向第二个滚筒下风向5m（15m）处达到最大值。依据流体力学、空气动力学理论阐述喷嘴射流雾化机理,通过实验研究气动射雾喷嘴在不同供水压力与供气压力条件下所对应的宏观特征及雾滴粒径分布情况,得出供气压力是雾滴粒径、射程及雾化角度的主要影响因素。提出气动射雾旋流耦合方式,通过实验研究气动射雾旋流耦合所形成雾幕,获得供气压力、供水压力、喷嘴工作角度及风流导向挡板长度等因素影响下雾幕的雾化特征,导出喷嘴工作角度与挡板长度的经验公式。基于气-液两相流理论,以雾滴碰撞模型、破碎模型、蒸发模型为基础,模拟出单射雾及多射雾平行耦合雾化过程雾滴的破碎、碰撞和凝并,研究雾滴运动轨迹、雾滴速度与粒度分布的影响因素。为优化多气动射雾喷嘴雾化特性,对供气压力与供水压力不相同的多个气动喷嘴混合使用进行模拟,研究气动射雾平行耦合后改变喷嘴间距、供水压力及供气压力对雾滴粒径分布特征的影响,获得多混合射雾平行耦合最佳条件为:耦合体积占总体积的1/3左右。在此基础上建立多旋流射雾耦合数学模型,研究改变供水压力与供气压力对雾化特征的影响规律。获得气动射雾旋流耦合后最佳喷嘴工作角度为60°。通过实验研究不同粒径雾滴对于各个煤尘粒径分级区间的降尘效率问题,在此基础上获得雾滴与煤尘相对速度、雾滴浓度与煤尘浓度比值对降尘效率的影响规律。依此规律,设计出合理的气动射雾耦合方式、喷嘴间距、供气压力与供水压力,并通过实验得出最优降尘效率所需参数。在实验室相似模拟采煤工作面采煤情况下,此射雾系统的降尘效率达到91.51%以上。结果表明,这套降尘系统可以有效降低煤尘污染并控制煤尘扩散,对其它综采面煤尘控尘具有重要的借鉴意义。该论文有图90幅,表41个,参考文献152篇。