煤是我国最重要的能源之一,在大型机械化切割开采过程中伴随着大量矿尘的产生,这不仅造成职业健康危害,引发现场作业人员尘肺病等呼吸道疾病,并有可能引发井下火灾爆炸事故,造成人员财产损失。在采煤作业过程中,机械挖掘工作面和综采工作面的煤尘浓度最高,根据新版《煤矿安全规程》规定,必须将粉尘浓度控制在可容许的范围以内,从而保护作业人员职业安全健康以及保障企业正常安全生产。湿式过滤复合除尘器结合了湿法除尘和过滤除尘高效低阻的特点,与大型机械化采煤机综合配套,能有效控制井下的粉尘,但目前国内外针对湿式过滤复合除尘器的研究还不够深入,对此,本论文研究了湿法除尘和过滤除尘的理论,研发了湿式过滤复合除尘器,并对其性能进行测试,并针对不足之处做了两次优化。本文在分析湿式过滤复合除尘机理基础上,结合射流破碎理论、薄膜破碎理论等雾化机理,发展并丰富了湿式过滤层机理和惯性碰撞、截留、扩散等水雾水膜捕获机理;在分析湿式过滤复合除尘器除尘效率的同时,考虑了单一液滴的捕集效率、湿式除尘器分级效率和金属栅的拦截效率等多种因素的作用。本文针对研发的湿式过滤复合除尘器设计了实验方案测试其性能,不仅测试了除尘器分别按金属栅面积和除雾器面积计算时,在不同工况下金属栅、除雾器和除尘器的阻力特性,还测试了除尘器在2m/s和4m/s风速下的除尘效率。结果表明,除雾器占据了除尘器总阻力的一半以上,2m/s时除尘效率为98.52%,4m/s时除尘效率为98.57%。针对测试中出现的问题,对除尘系统进行了两次优化。优化后对金属栅、除雾器和除尘器的总阻力与除尘风速关系进行拟合发现,金属栅阻力与除尘风速呈线性关系,除雾器阻力、除尘器总阻力与除尘风速呈二次函数关系。优化后的除尘效果也得到明显改善,在2m/s时,除尘器效率达到了 99.37%,比初次测试时98.52%提高0.85%,比第一次优化时98.86%提高0.51%;在4m/s时,所测试的除尘器的除尘效率为98.93%,比初次测试时98.57%提高0.36%,比第一次优化时98.69%提高0.24%。