（1）理论研究方面

①以CFD理论为研究基础，进行了矿山采掘面风流场-粉尘场多相流动数值模拟分析，为矿山采掘面控除尘方法及技术研发奠定了基础。

矿山采掘面风流-粉尘流动规律数值模拟

②构建了应力-变形-渗流耦合方程，建立了矿压分区煤层注水几何模型，获得了不同应力场煤层注水渗流-润湿演化规律。

动压区水分增量分布图

静压区水分增量分布图

③建立了矿用湿喷混凝土“2+1”（可泵性、可喷性和强度）性能及实验测试指标体系；揭示了湿喷混凝土材料组分及外加剂对性能的影响规律，得到了干、潮及湿喷作业区域喷射粉尘污染扩散机制。

④构建沉积粉尘颗粒卷扬动态模型。揭示了考虑湍流强度的粉尘粒子与高速气流、粒子之间的碰撞、摩擦和剪切作用下粒子团聚/结块程度对粉尘爆炸火焰传播特性的影响机制。

粉尘粒子燃烧物理模型         粉尘云爆炸传播机理模型

（2）实验研究方面

①提出不同变质程度煤尘的润湿方法，发明了适用于不同变质程度煤尘的高效环保增润剂。

②构建了基于激光多普勒测粒技术（PDI）的风流-雾滴-粉尘三相耦合测试平台，提出了细观喷雾降尘机制，提高了水雾幕降尘效果。

风流-雾滴-粉尘三相耦合测试平台

部分实验喷嘴

③自主研发了煤岩层多场渗流实验系统，揭示复合因素影响下煤岩强渗增润机理提供技术支持。

④创新研制了大尺度爆炸管道系统，揭示了爆炸火焰阵面结构特征及全程火焰传播速度、温度分布及爆炸压力增长进程等参数的演化规律。

粉尘云爆炸传播过程

（3）工程应用方面

①研发了高地应力煤层矿压动压区和静压区交变-脉冲注水减尘技术以及采用聚氨酯高分子材料的注水钻孔快速封孔方法。在山东、山西、贵州等地区60多家煤矿企业进行了推广应用，该成果应用后单孔平均注水量增至约110m³，相较于传统注水工艺提高45%左右，煤体水分含量由注水前的平均2.5%增至4.6%。

②研发了系列化高效雾化喷嘴，研制了针对矿山爆破、采掘机械生产、移架等不同类型工序粉尘源的喷雾降尘装置；通过单体优选、接枝共聚及复配实验，研发了复合型喷雾降尘剂，并研发了其定量添加装置；基于粉尘时空演化规律，研发了由风幕发生器、高效除尘风机等构成的矿山掘进面封闭式控除尘系统。相关成果先后在兖矿集团、山东能源、山西焦煤等煤矿企业的200多个采掘面进行了应用，平均作业总尘、呼尘降尘率分别提高至95%、93%，作业环境得到大幅度改善。

③研发了喷射机（组）、喷浆机械手、湿式搅拌机等覆盖湿喷搅拌、泵送、喷射、安全控制工艺全流程的成套装备。相关成果先后在我国新巨龙煤矿、山东能源枣庄辛安煤矿、山东唐口煤矿等矿山企业进行了成功应用，全尘浓度降低至8.1mg/m3，回弹率降至9.4%，喷层28d抗压强度提高了35.9%,取得了显著的经济和社会效益，对提升煤炭等相关行业的职业健康作用巨大。

④基于粉尘爆炸传播理论及实验，提出了矿山粉尘（瓦斯）爆炸控制技术和初期火源探测方法，研发了响应速度3ms以内、抗干扰能力强、零误动作的紫外线-温度-烟雾耦合探测技术；基于水基、粉剂等隔抑爆介质的作用机理，结合煤尘-瓦斯爆炸火焰及压力波耦合爆炸特性及传播规律，研发了复合型微观分步煤尘-瓦斯爆炸抑制剂及爆炸抑制系统。