煤矿粉尘严重制约着煤炭工业安全可持续发展,特别是呼吸性粉尘严重影响着工人的身体健康,因此亟需开发细颗粒物高效脱除技术。电离降雨技术其基本原理是使空气中部分气溶胶带电。这些带电气溶胶粒子的静电场对其他中性水分子簇团存在极化效应,产生带电气溶胶粒子对被极化的水分子簇团的非接触的电场凝聚力,促使其凝结速率增加,促进降雨的形成。本文针对液滴荷电生长机理与颗粒物荷电凝并机理,通过实验研究了电离条件下水珠生长过程,以及离子对气候室内环境相对湿度的影响,并验证在电离降雨基础上其作为除尘方式的可行性,为电离降雨方法应用于除尘技术提供依据。第一,理论分析了离子存在条件下液滴生长过程与颗粒物荷电凝并机理,表明气液两相放电过程中含有大量高能水合电子、氢自由基和羟基自由基等活性成分。水分子与空气中O₂分子均有较强的电负性,易吸附电子形成负离子H₂O^-与O₂^-,同时颗粒的极化会使环境中的离子吸引到颗粒表面。极化能力的增加使电场荷电机制中的离子向颗粒表面运动更加强烈,使颗粒荷电凝并。水蒸气存在条件下明显提升颗粒的荷电凝并效果。第二,研究了空气相对湿度在过饱和与非饱和条件下电离与非电离状态下离子对水蒸气的凝聚作用。结果表明,过饱和自然状态下水蒸气的凝聚过程比较缓慢,而过饱和电离条件下,可以看到水珠大小随着时间增加逐渐增大,30 min后水珠直径在负离子浓度为2.76×10⁶cm^-3的条件下可生长到3 mm左右。且水珠的大小受负离子浓度影响,其浓度越大,水珠生长速率越快。空气相对湿度的增加,并不改变负离子的空间分布。在非饱和电离条件下可较自然条件下减小气候室内相对湿度增加量。同时计算含湿量表明,电离状态下空气中水蒸气含量下降趋势总是快于自然条件。水蒸气的凝结量随着湿度的增加而增加,同时说明在湿度较高条件下,负离子对水蒸气的凝结效率较高,更易促进水蒸气的凝聚,从而促进沉降作用的发生。第三,针对含尘环境下空气电离系数与介电常数等参数改变造成水珠受电场力易发生脱落的情况,设计了纸张吸湿量变化实验,同时研究了未含尘环境下纸张吸湿性变化。表明,单位面积纸张吸湿量随着相对湿度的增加而增加,而相对湿度大于70%条件下可以看到纸张吸湿量随着负离子浓度的增加而增加。同时通过在实验环境中加入微尘颗粒看出,单位纸张质量变化情况为饱和状态<饱和+尘状态<饱和+电离状态<饱和+尘+电离状态,表明电离条件可以促进微尘颗粒的沉降作用,为其作为除尘技术提供条件。