机掘工作面是煤矿井下尘害最严重的作业场所之一,解决其粉尘问题是解决煤矿尘害的关键。压抽结合的混合式通风是解决机械化掘进工作面粉尘问题的有效措施(瓦斯突出矿井除外)。该通风方式对抽出的风流采用除尘系统进行净化。传统的以电机为动力的除尘系统存在的主要难题是:风量调节困难、体积大、重量重,在煤矿特别是高瓦斯矿井应用存在一些问题。为此,论文针对国内机掘工作面的特点,按风量可调、除尘效率高、重量轻的原则,采用理论分析、实验室试验和现场应用的研究方法,对机载液动除尘技术进行了系统深入研究。论文主要研究内容与成果如下:①对国内机掘工作面的典型掘进机液压系统进行了调研和分析。分析发现,掘进机可提供的富裕液压油压力为10MPa左右、流量为50L/min左右,可满足机载较小风量(＜180m~3/min)液动除尘器的动力需求。②对液动除尘器的液压调速特性进行了实验研究。探索出了旁路节流调速系统压力-流量-转速关系的特性曲线,并建立了三者关系数学模型;获得了理论转速和实际转速的函数关系式,得到转速偏差系数随压力升高而增加;找出了转速与温升、压力损失的关系,指出了温升是影响系统运行稳定的关键因素,并分析了产生原因,提出了尽量减少富裕油液和增加冷却器的解决方案。③对除尘器的基本性能进行了实验研究。探索出了风量、负压、噪声等与风机转速的变化关系:风量和负压与转速成正比例函数关系:噪声在转速为2800～3000r/min范围内增加不明显,而在3100r/min左右噪声值陡增,超过3200r/min后,噪声增加趋缓;比较了两种旋流脱水体的脱水效果和工作阻力,分析发现:带脱水环的脱水体脱水效率比不带脱水环的高20%左右,而工作阻力前者比后者高近100Pa,不过随风量增大阻力值差距在减小;在喷雾压力5MPa时,脱水效果最好。④对风量、喷雾压力、雾化喷嘴型号三个因素对除尘器除尘效果的影响进行了正交试验。试验发现,上述三因素对总粉尘除尘效率的影响都不显著,而通过增加喷嘴个数,增加喷水量可显著提高总粉尘除尘效率;喷雾压力和雾化喷嘴型号对呼吸性粉尘的除尘效率的影响都很显著;获得了使除尘器达到最佳运行工况的最优匹配参数。试验结果表明:风量160～180m~3/min、喷雾压力5MPa、采用三个CSY180型喷嘴,可使液动除尘器的总粉尘除尘效率＞99%以上、呼吸性粉尘除尘效率＞98%。⑤通过在新焦集团焦煤公司井下掘进工作面的现场应用试验,研究了液动除尘器与掘进机配套使用的除尘工艺技术(探索出了液动除尘器与掘进机液压系统的连接和安装布置方式;获得了液动除尘器吸、排风口与巷道工作面以及供风系统的最佳匹配距离值)。试验结果表明:配套技术可行,掘进机和除尘器都能正常使用。测得供油压力为8MPa,流量为36.3L/min时,除尘器出口处的风量达到144m~3/min,约占供风系统出口处风量的81.8%,喷雾压力3MPa,总粉尘降尘效率达到91.77%,有效改善了井下掘进工作面的工作环境。