我国煤矿安全形势依然严峻、煤尘爆炸事故时有发生、矿工尘肺病发病率逐年上升,选择多元离子细雾化颗粒除尘技术开展研究。针对潞安矿区煤层原始含水率低,煤尘亲水能力较差,喷雾洒水除尘率低,抽采后煤层干燥,掘进破碎产尘大的现状。通过现场提取煤样,测试分析了常村煤矿掘进过程的产尘特性及尘粒分布规律,常村煤矿掘进巷破碎生成的煤尘直径小于50μm的占总粉尘的92.5%,粒度直径大于50μm的粉尘相当少,而呼吸性粉尘占总粉尘26%。提出了多种表面活性剂同性离子组合复配,异性离子交叉复配方法,在复配湿润剂溶液中加入中性无机盐,增强溶液的电离特性;加入固化补强剂延长雾化颗粒的悬浮寿命,提高捕捉粉尘的概率;加入黏附剂,提高小粒径粉尘及呼吸性粉尘的捕捉效率;加入离子液体作为助剂,提高复配多元离子溶液的捕尘特性。对复配的9中多元离子除尘剂进行表面张力和接触角测试,获取了性价比较高的两种复配除尘剂。研发了多元离子细水雾化颗粒产生系统,研究了气压、水压、流量、喷头开口当量直径与形状,建立理想P-V-D_s调节模型。现场试验确定P-V-D_s调节方法,在合理用气与用水量的条件下产生70-100μm粒径的细雾化颗粒占80%以上。提出了二次雾化方法,研发了二次雾化喷头包括喷头管和引射罩,引射罩安装在喷头管的前端,喷头管内部设置有雾化管,雾化管分为扩孔雾化段、中孔增压段、缩孔调压段、除尘剂混合段。将多元离子除尘剂与矿用细雾化颗粒喷洒装置在常村矿+520西翼回风巷联络巷综掘工作面开展了工程试验。验证了多元离子复配能够提高湿润剂的除尘效果,圆形喷芯喷头的除尘效果优于椭圆形喷头;优化后的离子化细雾颗粒除尘系统,全尘的除尘效率达到85%,呼吸性粉尘的除尘效率达到80%。大幅提高了除尘效率,高效净化了井下工人的作业环境,取得了良好的综合除尘效果。