随着采煤技术的迅猛发展，煤矿粉尘引发的污染和危害也日趋严重。煤炭行业尘肺病人数已超过20万，接近我国各行业肺患病人数的一半。申请者应用计算流体力学、多相流耦合动力学理论和矿井通风与安全科学，分析压力水射流过程中液粒分裂机理、液滴破碎方式、典型水雾捕尘机理；研究基于射流二次雾化、液滴对尘粒的主动碰撞、负压除尘理论，建立气体一颗粒两相流动的流体力学数学模型、气体一粉尘一雾滴的流场耦合动力学模型，揭示从高速射流过程中雾化区域与负压区域的耦合作用对不同类型煤尘的影响规律、风水两相流在旋转离心力作用下的撞击雾化对不同类型煤尘的影响规律、特定环境介质参数和设备运行参数对不同类型煤尘基于负压捕尘效率的影响规律，构建基于采掘工作面煤尘运移规律的煤尘治理示范系统。本项研究对保障煤矿企业的安全生产、保护煤矿工人的身心健康，缩短与世界发达国家粉尘预防与控制水平具有重大的意义。
