粉尘问题是煤矿井下常见的四大灾害之一。为了有效治理粉尘的危害,多种降尘技术已在井下得到应用。其中喷雾降尘是煤矿井下最为常见的降尘方式之一,并取得了良好的降尘效果。煤矿井下的掘进巷道是顶端堵死的盲道。掘进工作面掘进机作业过程中巷道通风形不成循环风,产生的粉尘不能在短时间内迅速的扩散,已成为煤矿井下粉尘污染最为严重的场所之一。掘进机在工作过程中产尘点不断变化,掘进机截割头不停地上下、左右摆动截割煤块,不断的向纵深方向掘进。而掘进巷道中布置的一系列的防尘、降尘措施基本上都是固定在一个位置,不能根据掘进机的作业需求及时跟踪掘进机位置进行实时有效的防尘、降尘。因此,在掘进工作面设置一套与掘进机匹配安装使用的机载喷雾降尘装置是十分必要的,对有效改善掘进工作面的作业环境有着重要的意义。本论文针对掘进工作面特有的工况,研究设计了一套掘进机旋转喷雾降尘装置。该装置简单轻便与掘进机配套安装使用方便,将常规的静态喷雾发展应用为旋转动态喷雾,适应掘进工作面狭小的工作空间。本文首先对旋转喷雾降尘装置与掘进机匹配使用时的接口技术进行了研究,使装置与掘进机有着良好的匹配协调性；其次,分析了旋转喷雾降尘装置的雾化捕尘过程,研究了其耗水量及密封性能；最后,对旋转喷雾降尘装置关键元件分水轴的通流管道、水槽盖圆锥面倾斜角进行了设计,并分析了分水轴对密封性能的影响及受掘进工作面落煤冲击载荷的特性,确保旋转喷雾降尘装置有着良好的喷雾降尘性能,从而满足掘进工作面对喷雾降尘装置的功能要求。为了充分了解旋转喷雾降尘装置在不同供水压力、喷嘴数量及喷嘴通径影响因素条件下的喷雾降尘效果。本文对压力水在装置中的流体进行了建模,利用FLUENT软件对装置中的流场进行了仿真研究。基于喷雾降尘效率的计算公式利用MATLAB软件编程对仿真数据进行了对比计算,为最大化提高装置的喷雾降尘效率提供了理论指导。最后,课题进行了试验研究。通过实验室试验验证了旋转喷雾降尘装置的喷雾覆盖范围、有效射程、密封性能及自身的运转状况满足装置的工作性能要求；通过工业性试验对旋转喷雾降尘装置的降尘效果进行了实际考察,结果表明旋转喷雾降尘装置具有良好的降尘效果,有效改善了掘进工作面的环境条件,为本课题的研究及本装置的推广应用提供了有利支撑。
