综掘工作面气流-雾滴协同控尘技术研究：基于雾化流场与湍流风幕耦合机制的创新探索

本文创新性提出气流-雾滴协同控尘技术，通过TAB液滴破碎模型研究附壁风道不同轴向-径向风量比下的气液两相场，发现1:9和2:8比例下可形成平均液滴浓度>200 g/m3的高效控尘区，现场应用使总粉尘和呼吸性粉尘降尘率分别提升至90.12%和82.12%，为煤矿粉尘治理提供新思路。

　　

Highlight
(1) 液滴场与气流场存在复杂交互作用。当轴向-径向风量比为1:9和2:8时，掘进面至附壁风道区间液滴分布均匀，平均浓度突破200 g/m³，形成的涡流与回流效应可将粉尘限制在有限空间，促进粉尘-液滴碰撞。

Field application
为验证技术有效性，对比测试了三种工况：传统混合通风、单一风幕控尘、气流-雾滴协同技术。动态平衡时，五个监测点数据显示协同技术使总粉尘浓度降至46.9 mg/m³，呼吸性粉尘降尘率达82.12%，较单一技术提升3.94%。

Conclusion
(1) 最优风量比1:9和2:8下，20米范围内形成远程高效喷雾降尘区，粉尘平均浓度分别降至36.3 mg/m³和46.9 mg/m³；(2) 液滴场扰动会诱发涡流，强化粉尘捕集；(3) 现场应用证实协同技术降尘效率显著优于传统方法。