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矿井粉尘作为危害井下工人健康的主要因素,最经济有效的防治措施是依靠水除尘,防尘供水管网的可靠性直接决定着粉尘防治的预期效果。论文采用现场调研、理论分析、相似实验、计算机编程和工程应用的研究方法,对矿井防尘供水管网水力仿真分析、可靠性预测、用水点状态预警进行了研究,并开发了防尘管网水力分析与可靠性预测预警系统。基于供水管网水力分析的理论与方法,建立了基于混合节点-环方程法的矿井防尘供水管网水力分析模型;根据相似理论,推导出矿井防尘供水管网相似准则数,建立了管网相似物理模型并进行水力仿真实验,实验结果表明:用水点的水压随着用水量增大呈现降低趋势,水压与水量的关系表现为负相关;当发生漏水故障时,供水管网中用水点压力呈现降低趋势,漏水量越大水压的降低程度越明显;当堵塞故障发生在水源的连通线上时,用水点前期受影响程度不明显,后期随着故障程度增强,水压发生急剧下降直至零值。依据流可靠度和基于阈级的单元重要度理论,结合防尘供水管网路径重要度和连通率,建立了矿井防尘供水管网系统可靠性分析模型,采用Sobol序列的拟蒙特卡罗法对可靠度分析模型进行求解。同时构建矿井防尘供水管网安全可靠性预测指标体系,依据未确知数学理论和信息熵理论,建立了基于未确知测度的矿井防尘供水管网可靠性预测模型,并对实例矿井防尘供水管网可靠性进行了预测,预测结果为安全可靠性较好,等级为II级。通过分析矿井防尘供水管网的影响因素,选取水压、流速、悬浮物含量、悬浮物粒度、pH值、硬度作为预警指标,构建了防尘管网用水点状态预警指标体系,采用PSO算法优化权值和阈值来训练BP神经网络,建立了矿井防尘供水管网用水点运行状态PSO-BP预警模型,对其进行实例应用,对比现场情况发现,PSO-BP模型预警结果相对误差不超过3%。基于Eclipse可扩展开发平台的Java编程语言和JavaFX技术,后台链接SQL Server数据库,开发了具有管网建模、水力分析、可靠性预测、川水点状态预警功能的矿井防尘供水管网水力分析与可靠性预测预警系统,并对其进行了工程应用。