随着煤矿机械化采煤技术的不断发展，综采工作面粉尘防治问题日益受到关注。采煤机在截割煤层过程中产生大量煤尘，尤其是细小的可吸入粉尘，对工人的健康和作业环境构成了严重威胁。传统的喷雾降尘装置在雾化效果和覆盖范围上存在不足，难以有效应对高浓度粉尘区域。

高压喷雾降尘技术是一种将高压水流通过特定喷嘴雾化，形成细小的水雾颗粒，并通过这些水雾与空气中的粉尘颗粒发生碰撞和吸附来实现粉尘沉降的过程。雾化液滴除尘的机理主要包括惯性碰撞、重力沉降、拦截捕集、静电捕集及布朗扩散。

高压喷雾系统的基本工作原理是通过高压泵将水加压，然后通过特殊设计的喷嘴将水流雾化成微小的水滴。这些水滴在空气中与悬浮的粉尘颗粒相遇，通过水滴的表面张力将粉尘颗粒捕获，并通过重力作用使粉尘颗粒降落，达到降低空气中粉尘浓度的目的。

喷雾降尘系统的降尘效果受到多种因素的综合影响，其中关键影响因素包括水压、喷嘴类型、喷射角度、喷雾覆盖范围。对这些因素的全面分析，有助于喷雾降尘装置的优化设计。

①水压的影响

水压是决定喷雾降尘系统性能的核心参数之一。高压喷雾系统通过将水加压后喷出，形成细小的雾化颗粒。水压越高，喷出的水流越容易被分散成微细的颗粒，形成有效的雾化区，这样的水雾与空气中粉尘颗粒的接触面积更大，捕捉粉尘的效果更好。然而，过高的水压也会导致水雾颗粒过细，无法在重力作用下有效沉降，反而可能随着空气流动而扩散，降低降尘效果。因此，合理选择和调节水压是确保喷雾降尘装置高效运行的重要前提。

②喷嘴类型的影响

喷嘴的设计直接影响水流的雾化效果及喷雾形态，不同类型的喷嘴会产生不同形式的水雾。普通喷嘴一般产生扇形或圆锥形水雾，而螺旋喷嘴则能够在单位时间内产生更细小且均匀分布的水雾颗粒。螺旋喷嘴由于其特殊的结构设计，能够增强水流破碎的效果，从而显著提高雾化效率。此外，不同喷嘴的流量、喷射角度、喷雾范围等参数在不同的工作环境中对降尘效果的贡献不同，因此根据采煤作业环境选取合适的喷嘴类型至关重要。

③喷射角度和喷雾覆盖范围的影响

喷嘴的喷射角度和喷雾覆盖范围直接影响降尘系统的覆盖效率。在综采工作面，粉尘的生成具有较强的局部性，因此喷嘴的喷射角度需要根据粉尘源的分布特点进行调整，以确保喷雾能够充分覆盖粉尘密集区域。例如，当采煤机在截割煤层时，截齿附近的粉尘浓度通常最高，此时需要增加该区域的喷雾覆盖，调整喷嘴的角度以实现精准的喷射，最大化水雾与粉尘的接触机会。同时，合理设计喷雾装置的布置和覆盖范围，能够确保喷雾系统对整个采煤工作面的有效控制，避免出现喷雾死角。

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参考文献：

[1]曾亮,王浩,杨红立.采煤机喷雾降尘装置的优化设计与应用研究[J].煤矿机械,2025,46(04):149-152.