随着科学技术的发展及机械化程度的提高,综合机械化采煤方法在煤矿中得到了普遍应用,煤炭产量增加的同时导致生产作业场所粉尘浓度急剧增加。与此同时,综采工作面作业设备多,对风流流动产生较多扰动,风流场状态不稳定,风流流动复杂多变,导致难以预测高浓度粉尘的污染扩散规律,不明确的规律致使难以有的放矢地选择合理高效的降尘措施,降尘效果不佳,高浓度粉尘严重污染了环境、威胁了煤矿安全生产及矿工身心健康。因此,掌握精确地综采工作面粉尘污染扩散规律,进而研究设计高效控尘技术,对指导煤矿粉尘治理、设备研发及职业病防护具有重要的理论及社会意义。本文应用理论分析、数值模拟及实测现场数据等多手段相结合的技术方法,从宏观及细观两个角度深入研究了综采工作面粉尘污染扩散规律。通过单工序作业及多工序共同作业产生的粉尘模拟确定了较为精准地粉尘分布情况,基于通风控尘原理研究了隔尘风幕控尘技术,并在现场进行了应用,主要研究内容如下:建立了综采工作面风流-粉尘扩散运动数学模型,利用SolidWorks软件建立了能准确反映综采工作面现场实际情况的等比例精细物理模型,采用ANSYS ICEM网格划分软件对综采工作面不同设备设置特定的网格参数,利用局部网格细化技术实现对综采工作面的精确求解。应用ANSYS FLUENT软件模拟了综采工作面风流-粉尘扩散运动行为特征,研究了现场实际风速下综采工作面风流场状态,确定了风速在采煤工作面先减后增的规律。通过模拟单尘源产尘及多尘源共同产尘,借助风流流线及粉尘扩散迹线揭示了综采工作面粉尘浓度分布成因,结合现场实测明确了移架区为粉尘浓度最高区域且粉尘扩散行为较复杂,并利用模拟软件的可视化技术研究了细观粉尘颗粒在时间尺度下的扩散状态,得到了粉尘颗粒不同时间条件下空间位置、扩散、沉降等行为特性的参数变化规律,从细观角度出发补充完善了综采工作面粉尘污染扩散规律。根据粉尘污染扩散规律的结果,采煤机司机活动范围粉尘浓度最高,为降低煤企防尘治尘成本,使降尘控尘技术更具针对性、目的性,研究了隔尘风幕控尘技术,设计研发了抽出式净尘风机,风流在风机出风口后方形成风幕,通过风幕在高浓度粉尘区隔离出低浓度区,并在现场进行了应用,大幅度降低了采煤机司机处的粉尘浓度,平均降尘率达到了90%,一定程度上减小了工作面整体粉尘浓度,平均降尘率为47.8%,有人作业环境得到了一定的改善。