高温热害已经成为威胁矿井安全生产的一大难题,矿用降温系统及设备的研发取得了较好的效果,但考虑矿井的高温高湿高粉尘环境,保证翅片式空冷器的长效运行显得十分重要。针对目前翅片式空冷器积尘状态下换热效率低、通风受损的问题,本文以翅片式空冷器翅片表面抑尘降尘为研究目标,提高翅片式空冷器对积尘的承受能力,间接提高了空冷器的换热效率,对翅片间距和翅片材料进行了优化。本文从微观角度分析了粉尘的运动性质及规律,从宏观角度分析了粉尘与翅片的作用机制;总结了翅片式空冷器的热工计算;分析了翅片间距对翅片数量布置、换热效率、积尘量、风量的影响,综合考虑积尘对空冷器风量和换热的影响,最终提出了翅片间距优化理论,合理翅片间距范围内,两端积尘承受能力弱,中间积尘承受能力强。通过实验研究了清洁状态下换热效率与风流流速、翅片间距的关系,设置了 24组不同数据,对三者进行了曲面拟合,比较不同的数学模型,最终确定了以Parabola为数学模型,采用Levenberg-Marquardt的迭化算法,得到的曲面拟合方程为z(x,y)=70.1+15.5x-6.2y-1.9x2-0.02y2。并对结果进行了拟合回归分析,测定系数R2=0.971>0.9,验证结果的准确性,确定了清洁状态下的合理翅片区间为[3.2mm,4.8mm]。通过ANSYS Fluent模拟研究了不同翅片间距对不同厚度积尘的承受能力,翅片间距在3.2-4.0mm范围内,降温效果差别较小,翅片承受积尘的厚度相同,临界积尘厚度都为0.8mm;翅片间距在4.0-4.8mm范围内,降温效果差别较大,其承受积尘能力明显低于前者,总体效果较差。随翅片间距增大,承受积尘的能力先变强后变弱的规律,综合考虑风流流量和降温效果确定了翅片间距的合理值为4mm左右。本文论述了超疏水翅片表面的原理,对未处理、亲水、普通疏水、超疏水翅片材料进行了接触角、积尘量、积尘速率方面的实验研究,观察了不同翅片材料积尘后的样貌变化,得到了积尘曲线变化规律,验证了超疏水材料在抑尘和自清洁方面优势明显。并对设计的翅片式空冷器进行了工程实践,取得了不错的效果,风流温度平均降低4.5℃,满足工作面的降温需求,证实了本文的研究成果具有一定的实际应用价值。