煤炭是我国的主要能源之一,随着绿色环保、可持续发展理念的深入,煤炭的清洁、高效、安全利用也日益受到重视。为保障安全生产,掘进巷道内的通风环境十分重要。压入式通风是井下普遍采用的局部通风方式,而反映压入式通风效果的关键因素是流场结构和粉尘聚集区域,为此本文系统地分析了综掘工作面压入式通风的流场结构及粉尘运移规律,开展了以下研究:基于流体力学、气固两相流理论及相似理论,本文建立了综掘工作面压入式通风的相似实验系统;通过风速及粉尘浓度的实验测定,研究了压入式通风的风速分布特征及粉尘分布特征;数值模拟详细分析了综掘巷道压入式通风的流场结构,结合实验数据得出流场的分区特征;模拟分析不同风筒高度和风筒与迎头不同距离时的流场及粉尘场的特征,得出风筒位置变化对风流和粉尘分布的影响规律;模拟分析不同风量情况下的粉尘分布,得出风速对粉尘运移和沉积的影响规律。本文的研究成果如下:(1)依据相似理论,采用量纲分析法得出综掘巷道压入式通风模型实验需要满足四个相似准则。当几何比为0.3时,风速的相似比为2.62,且验证流体雷诺数处于自模区,从而保证了模型实验的运动相似和动力相似。(2)综掘巷道压入式通风条件下流场可分为贴附射流区、冲击射流贴附区、回流区和涡流区。回流区占巷道横截面的百分比沿程逐渐增加,其增长停滞段与流场内涡结构的分布位置和范围相对应,停止增加的区域越长,涡结构轴向长度越大。(3)随着风筒高度的下移,回流区占巷道截面的比例整体逐渐增大,其中风筒距顶板75cm时风速值最为集中,回流发展良好,排尘效果最佳;在风筒距迎头2.5m范围内,随风筒出口距迎头距离的增加,射流主体段长度增加,巷道中段的风速减小,其中风筒距迎头2m时掘进机上方及尾部存在的粒子数最少。(4)综掘巷道压入式通风在不同风量条件下,风流场结构特征具有相似性;大颗粒粉尘主要沉积在巷道距迎头3~4m范围内,随着风筒出口风速的增大,粉尘随机扩散的概率变小,风流携带粉尘的能力增强,底板粉尘浓度也逐渐减小;实验中测得了流场内风速和底板粉尘沉积规律,验证了数值模拟的可靠性。