粉尘是煤矿五大自然灾害之一。为了控制其危害,许多种防治技术已在矿井中得到了应用,并已取得了良好的治理效果。在这些技术中,最经济有效的防治措施是喷雾降尘。传统的井下喷雾降尘技术一般采用喷嘴形式并需要增压,而增压设备又需要电动机来提供动力,另外,为了不使喷嘴堵塞和增压泵损坏,管路还需安装大型过滤器对水进行净化,使得系统较为复杂。本文根据农业用喷雾机和纺织用喷雾轴流风机的喷雾原理,提出了一种新的喷雾降尘技术,称为风水雾化降尘技术,同时设计并研究了相应的喷雾装置,称为矿用风水雾化降尘装置(以下简称降尘装置),该装置不采用喷嘴形式,水源不需增压,不需大型过滤器,设备较为简单,并具有良好的喷雾降尘效果。该装置将旋转雾化器与轴流风机集成为一体,利用叶轮的旋转将水雾化,同时水雾被气流吹送出去,密集的水雾将粉尘捕集,从而实现降尘的目的。风水雾化降尘技术的理论基础有:雾化理论、喷雾降尘理论和轴流风机理论。该技术的雾化机理主要包括两个过程:旋转雾化和撞击雾化。本文研究了两种雾化的机理,提出了雾化参数的计算方法,分析了撞击雾化后的雾滴特性。另外,本文分析了喷雾降尘的机理,介绍了轴流风机的基本理论,如速度三角形、欧拉方程等,为降尘装置设计提供了理论依据。根据上述理论基础,本文设计了一套降尘装置,该装置在结构上主要包括三部分:轴流风机、供水系统、支架。其中,具有喷雾功能的轴流风机是该装置的核心部件。文中提出了各部分的设计计算方法,为装置的设计提供了理论基础。叶轮雾化器是降尘装置的重要部件,它将轴流风机叶轮和旋转雾化器集成为一体。为了求得其水流量和水的径向流速,本文利用常用CFD软件FLUENT对其内流场进行了仿真研究,利用仿真求解的结果,分析了雾化器最大质量流量和径向速度的影响因素,并利用MATEAB软件处理后得到了相应的拟合曲线。为了研究该装置在巷道中的喷雾流场,本文还利用FLUENT软件对喷雾过程中的气雾两相流场进行了仿真研究,并根据仿真结果提出了喷雾降尘建议。为了验证装置的雾化效果,对其进行了实验研究。利用变频技术测得了电机不同转速下的空载功率和加载功率,测量了不同压力下的管路流量、泄露量的变化,并得到了雾化效率曲线。