王鹏飞，王新喆，刘 岩

(1.湖南科技大学 资源环境与安全工程学院，湖南 湘潭 411100；2.湖南科技大学 煤矿安全开采技术湖南省重点实验室，湖南 湘潭 411100)

0 引言

我国煤炭资源开采量和消耗量居世界前列，国家统计局发布的数据显示，2020年我国共生产38.4亿t原煤。煤炭在开采、储存、运输过程中都会产生煤尘，高浓度煤尘会对人体造成不可逆的危害，主要包括两个方面：①导致尘肺病等疾病[1]。井下煤矿开采时，一部分煤尘被通风除尘与喷雾降尘等措施消除，还有一部分漂浮于空气中；井下作业人员长期接触粉尘，生理上会产生一系列变化，如粉尘沉积于细小支管或肺泡内，导致肺组织纤维化疾病，即尘肺病[2]；国家卫生健康委调查报告显示，截至2020年，我国累计报告职业病约101.1万例，职业性尘肺病数量达到90.3万例，占比近90%；2017-2020年，全国新增尘肺病72 669例，其中煤矿新增尘肺病占比50%左右，目前尘肺病尚无有效的治疗方法。②煤尘自燃和爆炸。煤尘爆炸是煤矿中伤害性、灾难性最重的灾害，相比于瓦斯爆炸，煤尘爆炸破坏力更强、伤害范围更广、造成的灾难更严重；2000-2020年，全国共发生煤尘爆炸事故17起，导致500多人死亡。

20世纪末，我国在矿井煤尘性质和煤尘防治方面开展了深入研究。目前，常用除尘措施有水力除尘、净化风流、通风除尘等[3]。水力除尘是应用范围最广、最方便有效的除尘方法之一。但是，水的表面张力较大，润湿煤尘效果较差，井下喷洒清水的除尘效率仅有30%左右[4]，如何提高矿井除尘效率已经成为粉尘防治的热点问题。……