以流体力学、气溶胶力学、空气动力学以及紊动射流理论为基础，分析了煤矿掘进工作面粉尘的来源、特性、分布情况及其扩散运动规律;介绍了掘进工作面的通风方式和防尘降尘技术，研究了涡流控尘技术、系统布置和设备结构。　　 理论分析了附壁风筒旋流风幕的形成过程，阐述了旋流通风控尘机理，并从巷道粉尘分布、降尘效果、管道重叠段等方面与长压短抽混合通风除尘系统进行对比，论证了附壁风筒旋流风幕抽吸控尘系统的优点。　　 建立了掘进工作面的旋流通风气流结构数学模型并划分网格，利用计算流体力学软件Fluent对这种通风方式的流场进行数值模拟。模拟结果表明，在司机前方形成了一股具有阻挡作用的旋流风幕，阻挡掘进产尘点粉尘的扩散。　　 对旋流通风作用下工作面的粉尘运移规律进行了数值模拟计算，并把模拟结果与相同参数下的长压短抽式除尘系统进行了比较，比较结果表明旋流风幕既能控制工作面的粉尘扩散，提高系统的除尘效率，又能有效吹散工作面顶板积聚的瓦斯，具有良好的应用前景。在此基础上，对掘进工作面通风除尘系统性能和布置位置进行了优化，得出可行的系统设计方案。　　 设计了掘进巷道通风除尘系统、附壁风筒以及附壁风筒的吊挂系统，解决了现场试验过程中出现的附壁风筒的安装、移动和降尘问题。实践结果表明涡流控尘的通风除尘系统是可行、可靠的，能最大限度的改善掘进工作面的粉尘污染，为作业人员提供了良好的工作环境。