矿井粉尘防治与井下职工的人身健康及煤矿的安全生产息息相关,喷雾除尘是我国广泛采用的降尘措施之一,在喷雾除尘液中添加表面活性剂可以提高除尘效率。借助分子动力学方法研究表面活性剂在矿井喷雾除尘过程中的作用机理,有助于降低宏观实验的盲目性和繁琐性,具有良好的理论与实际意义。基于此,本文以阳离子表面活性剂DTAB、阴离子表面活性剂SDS、两性表面活性剂BS-12以及非离子表面活性剂AEO-7为研究对象,利用分子动力学模拟的方法,对表面活性剂在矿井喷雾除尘中雾化、捕尘和保水等环节的微观作用机理进行了系统的研究。通过以上研究,以期为表面活性剂在矿井粉尘防治中的应用提供微观的理论基础。主要研究结论如下:（1）表面活性剂对喷雾雾化特性影响机理研究。构建了表面活性剂气-液界面模型,利用分子动力学模拟方法,得到了表面活性剂分子的界面构型特征,通过实验研究了表面活性剂对水雾粒径分布的影响。结果表明,表面活性剂在气-液界面的排布方式与各组分相对数密度以及分子的首尾角度分布有关,这种有序排布是降低溶液表面张力的原因。表面张力的降低使得雾滴的表面积增大,粒径减小,从而提高雾化效果。（2）表面活性剂对雾滴捕尘能力影响机理研究。通过煤尘自然吸水实验和构建的煤壁模型,研究了表面活性剂对水在煤尘表面吸附特性的影响。利用分子表面静电势,揭示了表面活性剂对煤润湿性影响的机制。结果表明,表面活性剂增强了水与煤尘的结合能力,有利于雾滴对煤尘颗粒的捕获,煤分子吸附表面活性剂后,通过增大与H2O分子的电势差,提高煤表面润湿性,增强雾滴捕尘能力。对于褐煤、烟煤和无烟煤,添加阴离子表面活性剂SDS使雾滴捕获能力提升最强。（3）表面活性剂保水性及无机盐对其强化作用机理研究。构建了表面活性剂的溶液模型,利用分子动力学模拟方法,得到了H2O分子在表面活性剂头基及无机盐周围的排布规律和相互作用关系,结合实验,验证了表面活性剂的保水性。结果表明,表面活性剂通过极性头基周围形成的多层水合层起到保水作用,在表面活性剂溶液中添加无机盐会对降尘液的保水作用起到更有益的效果。根据H2O分子与表面活性剂头基的离解能垒判断四种表面活性剂头基的保水能力排序为:SDS>BS-12>AEO-7>DTAB。（4）表面活性剂抑尘性能实验研究。利用自行搭建的喷雾降尘实验平台,考察了阴离子表面活性剂SDS在喷雾降尘实验中针对不同煤种煤尘的降尘效果,并进一步确定了SDS的最优添加浓度。结果表明,添加SDS后,黑岱沟长焰煤、镇城底焦煤、阳煤五矿无烟煤的全尘降尘率分别增加至94.57%、90.80%和87.96%,在实验条件下,确定了SDS对于这三种煤尘降尘的最优添加质量浓度分别为0.2%,0.4%和0.3%。