随着矿井开采规模的不断加大、大功率高性能采煤设备的普遍使用,综采放顶煤工作面的开采强度也不断加大,使得工作面作业空间的粉尘浓度越来越高,工作人员的作业环境进一步恶化,而且综采放顶煤工作面尘源点众多,粉尘运移规律也随之日趋复杂。因此,加大对综放工作面粉尘运动规律的研究,将有利于现场降尘措施的优化和工作面环境质量的改善,对综采放顶煤工作面开采效率的提高具有重要意义。本文以马脊梁煤矿8105综放工作面为研究对象,首先采用理论分析的方法研究了工作面粉尘的基本性质、受力情况和运动状态,通过现场实测采样和实验室实验对工作面粉尘的浓度、分散度及湿润性进行了分析。采用FLUENT数值模拟软件对工作面风流流动规律进行了研究。综放工作面的主要产尘工序分别为采煤机割煤作业、液压支架移架作业和放顶煤作业,分别对这三个尘源点的粉尘分布规律进行了研究,得出了综放工作面在多种粉尘源作用下的粉尘运移规律和粉尘浓度分布规律。依据所得到的研究结果,对综放工作面粉尘防治、提出针对性的防尘措施。本文所取得的主要研究成果如下:(1)获得了综放工作面风流的分布特点,即在进风巷道的风流分布均匀,风速保持在2.1 m/s左右,当风流流经转载点时,风流流场发生第一次明显的扰流,风流迅速向人行道空间分流,使得人行道空间的风流速度迅速增大,最大值为3.3 m/s;风流流经采煤机时,流场发生了第二次扰流,采煤机附近空间风流流场及其复杂。(2)采煤机割煤作业产生的粉尘主要沿着采煤机道空间扩散,越靠近前煤壁粉尘浓度越大,工作面风流对割煤作业所产生粉尘的扩散起决定性作用。(3)液压支架移架单独产尘时,粉尘的运移主要受重力的影响,随着高度的不断降低,粉尘对人行道空间的影响加大,对工作面作业人员危害加重。(4)放顶煤作业产生粉尘后,粉尘迅速向人行道空间的下风向运动,由于放顶煤的尘源点距离工作面底板较近,大部分粉尘沉降在工作面的底板上。(5)综放工作面在多个尘源点共同作用下,粉尘浓度分布极其复杂,风流每经过一个尘源点,粉尘浓度都会急剧上升,粉尘浓度的叠加效应明显。(6)在理论分析实验室试验和数值模拟的基础上对工作面现有的除尘措施进行了优化,提出了对综放工作面含尘风流“管控”的防尘理念,即:在工作面人行道或其他作业人员较多的区域采用全断面喷雾等防尘措施,改变含尘风流的运动,减少粉尘对工作面作业人员及机械设备的损害。