随着我国对煤炭能源需求的增长,综采技术在煤矿生产中得到广泛应用,但随之而来的是综采工作面粉尘浓度不断升高,严重威胁着生产安全和工人身体健康。如何有效降低综采工作面的粉尘浓度,一直是煤矿生产中急待解决的问题之一。本文综合分析了综采工作面粉尘的成因、运动规律及分布情况,针对现有降尘措施的不足,提出了在采煤机内外喷雾系统维持现状的基础上,沿工作面布置一套架间高压自动喷雾系统以改善降尘效果的解决方案。通过综采工作面气—固两相流模型的理论分析及现场粉尘浓度实测相结合,得到了综采面粉尘分布状况,即在采煤机下风流约50m以内的距离段粉尘的浓度较高,是综合治理的重点;由喷雾降尘机理的分析,得出影响雾粒和尘粒凝结过程(尘降)的主要因素,为系统参数匹配设计提供了依据;通过对雾流分析得出喷雾压力与雾粒粒径、雾粒速度、雾粒所带电荷的关系;喷嘴结构对降尘效率有着直接影响,利用MATLAB软件对喷嘴结构性能参数进行曲线拟合找出了压力—雾化体积之间的最佳拟合关系,为系统参数调节和实验室模拟提供了依据。在以上分析研究的基础上,设计了以AT89S52为主控制器,AT89C2051为从控制器的自动喷雾系统。主控制器的主要工作是与从机通信、对各个从机进行控制、显示有关信息;从控制器的工作是监测有效光信号、与主机通信、控制阀门的开闭。主、从控制器通过RS485总线连接,整个喷雾降尘过程无需人工干预,实现了自动化技术在煤矿的应用。