煤尘是煤矿五大自然灾害之一。煤尘严重影响着矿井安全生产,对井下工人的身心健康造成了威胁。随着掘进工作面机械化采掘效率的提高,掘进巷道高浓度粉尘危害日趋严重。现有掘进工作面降尘技术主要是物理方法,对疏水性的煤尘降尘效果不理想。近年来发展的水中添加化学湿润剂的降尘技术可以增强水对煤尘的润湿效果,提高降尘效率,但研究成果仍存在许多不足。基于此,本文对应用于掘进工作面的湿润剂雾化降尘关键技术进行了研究,着重于高效降尘湿润剂的复配优选及湿润剂添加装置的研究,为湿润剂雾化降尘技术的进一步应用提供技术保障。通过分析雾化理论、喷雾降尘原理及表面活性剂特性,得到水中添加湿润剂后喷雾降尘效率提高的原因:湿润剂的主要成分表面活性剂可以降低水的表面张力,增强雾化效果,提高雾滴捕尘效率;并且表面张力的降低减小了尘粒与雾滴碰撞过程中的阻力,使尘粒易于穿透雾滴液膜被液体润湿;同时表面活性剂由于其特殊的分子结构,可以改变煤尘表面的化学组成,易于被液体润湿,提高降尘效率。研究结果为湿润剂的复配优选提供了理论基础。针对目前湿润剂成分单一,降尘效果差的缺陷,基于各类煤尘的润湿性,采用表面张力测量、接触角测量及煤尘沉降实验,复配优选出降尘湿润剂。通过模拟巷道的喷雾降尘实验,得到复配湿润剂对不同种类煤尘的降尘效率。实验表明,复配湿润剂对各类煤尘的降尘效率均有大幅提高,特别是对强疏水性煤尘降尘效果尤为突出,验证了复配方案的合理性。研究结果提供了一种高效降尘湿润剂的复配优选方案。针对现有湿润剂添加技术的不足,提出了应用于煤矿井下的可调比例湿润剂添加装置。该装置无需电力驱动,依靠井下静压水作为驱动力,添加浓度稳定且易于调节。针对掘进工作面对湿润剂雾化降尘系统进行了布置。利用Solidwoks软件对添加装置三维建模,建立了添加装置的工作特性理论模型,对浓度调节原理进行了阐释,并采用有限元分析软件Ansys对添加装置缸体结构进行了静力学仿真优化。换向机构是添加装置的关键元件。对换向机构运用Adams软件进行了动力学仿真优化。通过分析不同从动摇臂长度下换向机构的动态特性,结果表明,采用较小的摇臂长度(l=17mm)可以满足阀芯动作要求,且机构部件受力较小并且换向后受力稳定,仿真结果为物理样机的试制和改进设计提供了依据。