井下矿工工作后,为了除去井下工人衣服上的煤尘,尽量减少煤尘被携带至井上的行人通道及工人生活区域,同时也应避免煤尘进入空气污染环境,因此设计了负压除尘集尘装置,其中除尘系统和集尘系统是重要的两个组成部分,它们的结构会影响装置的工作效果。本文以实体建模为基础,运用计算流体力学软件,并考虑实际情况建立吸尘口、集尘箱以及管道系统的结构模型,导入ICEM中划分网格,然后运用Fluent单相、离散相模型,采用k-ε标准双方程作为湍流模型进行流场仿真,根据仿真结果改进除尘集尘装置,最终实现煤尘的有效收集。论文的主要工作如下:（1）分析了除尘系统的工作介质（空气和煤尘）的物理性质,根据尘粒起动理论得到了煤尘起动速度与粒径的关系;由尘粒悬浮的受力分析得到煤尘的悬浮速度,为设计除尘集尘装置奠定基础。（2）基于对矩形扩展区和环形扩展区的分析,选用环形扩展区域分析吸尘口各结构参数对吸尘性能的影响规律,提出吸尘口改进模型,运用Fluent对气固两相流模拟分析,与初始设计的吸尘口对比分析。（3）分析了煤尘在集尘箱中的沉降机理,得到了集尘箱的结构设计原则。利用Fluent对集尘箱内流场进行仿真分析,模拟颗粒运动轨迹,通过改进初始设计结构,提高了集尘箱的收集效果。（4）为了使除尘集尘装置能够同时除去多个工人衣服的煤尘,将三个吸尘口和一个集尘箱及气路系统作为整体仿真分析,由之前计算所得的煤尘起动速度和悬浮速度计算除尘系统的压力损失。通过流体仿真,从速度云图、颗粒轨迹图和计算除尘效率方面分析,评估整个除尘集尘装置结构合理,除尘性能较好,能够使工人衣服上的煤尘颗粒吸入并收集。