掘进机在切割煤体或半岩体时，由于煤垮落和截齿对煤体的挤压及抛出，产生大量粉尘。据统计掘进机割煤时，综掘工作面粉尘浓度严重时达到1000~3000mg/m3.大量粉尘的存在，不仅污染井下环境，危害作业人员健康，而且由于煤尘具有爆炸性，已成为影响矿井安全的重大隐患之一1.国内外实践表明：对机掘工作面采用长压短抽的通风除尘系统，利用除尘设备抽尘净化，是降低工作面粉尘浓度的最有效的措施之一。但由于压入风流会造成巷道中各处的风速不一，在巷道的各个断面上产生了速度差，因而产生流体的剪切，形成旋涡。由于旋涡的加速，流体内部发生破裂与旋转，从而风流携带着粉尘以极大的速度向外扩散，致使大部分含尘气流不能进入除尘器中净化，严重地影响了机掘工作面的降尘效果。因此，要取得良好的降尘效果，既要有高效除尘设备除尘，又要有控尘措施保证高效收尘，避免粉尘的无序扩散；只有二者的有机结合才能达到理想的降除尘效果。

　　17；2009―04―22修订基金项目：国家“十一五”科技支撑项目（2006BAK03B04）试验过程中，通过保持涡流控尘装置出风口距工作面的距离一定条件下，测试除尘系统吸尘口（以下简称吸尘口）距工作面不同距离时工作面处、司机位置处和距工作面24m处（中9，3个位置，以下同）的粉尘浓度，确定吸尘口距工作面的最佳距离；通过保持吸尘口距工作面的距离一定条件下，测试涡流控尘装置距工作面不同距离时3个位置处的粉尘浓度，确定涡流控尘装置距工作面的最佳距离；通过保持除尘器和涡流控尘装置距工作面的距离一定条件下，测试涡流控尘装置出风口不同缝隙宽度时3个位置处的粉尘浓度，确定最佳的涡流风筒缝隙宽度；通过保持涡流控尘装置距工作面距离一定条件下，测试不同压抽比时3个位置处的粉尘浓度，确定最佳压抽比。

　　2复合除尘效果影响因素试验与分析2.吸尘口距工作面的距离与除尘效率关系保持涡流控尘装置距工作面距离（2m）、不同涡流缝隙宽度（5，6，7am下同），在相同压抽比（以压入风量表征），测试系统在吸尘口距工作面3.5，45m时的除尘效率。压入风量为256m3min时，试验结果如所示。可以看出在相同涡流缝隙宽度和涡流控尘装置距工作面距离一定条件下，随着吸尘口位置靠近工作面，系统的除尘效率有明显增高的趋势，距离3.5m时平均效率可达95.6%.吸尘口离尘源点越近，针对高浓度粉尘区的抽吸能力越强，从而除尘效率增大。由于掘进机摇臂加滚筒一般长度约为3. 5m，吸尘罩正好可以固定在掘进机身的最前端，因此吸尘口距工作面最佳距离取2.2涡流控尘装置距工作面距离与除尘效率关系保持吸尘口距工作面距离（3.5m）在压抽比相同情况下，涡流缝隙宽度不同，测试系统在涡流控尘装置距工作面710，11，12，13，14m时的除尘效率。测试结果如所示，在吸尘口距工作面距离一定条件下，随着涡流控尘装置位置靠近工作面，系统除尘效率先增大、后减小，距离工作面12m时，测得系统的除尘效率达到最佳，平均可达99由于涡流控尘装置产生的涡旋风流为轴向和径向方向的混合风流，当涡流控尘装置过于靠近工作面时，混合风流直接冲击工作面，造成含尘气流逃逸，不能达到很好的除尘效果；当涡流控尘装置距离工作面过远时，涡旋风流到达工作面时，旋转风速衰减，不能形成良好隔尘气幕造成粉尘蔓延整个工作面，影响除尘效果。

　　2.3涡流风筒出风口缝隙宽度与除尘效率关系当涡流风筒缝隙宽度过窄时，则会增加风流通过涡流控尘装置径向通风口的阻力，部分风流被迫从涡流风筒轴向方向流出，使产生的涡旋风量减小，同时造成涡旋风流能量的消耗，不能达到良好的控尘效果；当涡流风筒缝隙宽度过宽时，涡旋风流的通过面积增大，涡旋风流径向速度较低，由于空气阻力的存在，当风流到达工作面时，涡旋速度衰减，不能形成良好的隔尘气幕。

　　2.4压抽风量比与除尘效率关系保持吸尘口距工作面距离（3.5m）涡流控尘装置距工作面距离（2m）涡流缝隙宽度不同，测试系统在不同压抽比时的除尘效率，结果如所示。

　　保持吸尘口距工作面距离（3.5m）、涡流控尘装置距工作面距离（12m）在不同压抽比情况下（压入风量295，256，198m3Znin），测试系统在不同涡流风筒缝隙宽度时的除尘效率。测试结果如所示，在吸尘口和涡流控尘装置距工作面距离一定条件下，随着涡流风筒缝隙的变窄，系统的除尘效率呈现先增大后减小的趋势，涡流风筒缝隙为5an时，系统取得最佳的除尘效率，如在压入风量为256mZnin时，除尘效率最高达到99.6%.系统的除尘效率随着压抽比的增加而降低，如在压抽比为0.65时除尘效率最低为98.3%而压抽比为1时除尘效率最高也只有97.8%.当压抽比过高时，压入风量高于抽出风量，过高的风速不仅造成风流对工作面形成直吹状态，吹起已沉积的粉尘，产生二次污染，而且大量携尘气流来不及被抽走净化，涌入巷道内，严重污染了作业环境。在实际使用过程中，当工作面通风满足稀释瓦斯、作业人员呼吸所规定风量等要求后，可以适当降低工作面的压入风量或增加除尘器处理风量，以提高整个系统的除尘效率。

　　3结论在同等条件下，随着除尘系统吸尘口位置靠近工作面，系统的除尘效率得到明显提高；随着涡流控尘装置靠近工作面，系统的除尘效率先增高、后降低，在12m处达到最佳。

　　随着涡流风筒缝隙变窄，系统的除尘效率先增高、后降低，在5cm时达到最佳。

　　随着压入风量的增加，当巷道内风速达到一定值时，还将吹起沉积的细颗粒粉尘，给巷道带来二次污染，系统的除尘效率呈下降趋势。

　　根据粉尘浓度测试结果，吸尘口距离工作面3.5m涡流控尘装置距离工作面12m，涡流风筒缝隙宽度为5cm时，系统的除尘效率最佳：最低除尘效率为98.9%，最高为99.2%，平均为99%.控尘系统和除尘系统的配合使用，能够极大地降低巷道内的粉尘浓度，改善工人的作业环境。