中文摘要：

矿山井下机器噪声环境由于作业机器种类繁多、噪声强度大、连续噪声多、工作空间狭窄和矿（煤）岩壁的反射影响等而成为一个突出的环境污染问题，对作业人员工作和身心健康均造成了严重影响，甚至因安全信号被噪声掩盖而引发事故。项目以煤矿为主体研究对象，采用理论分析、数值计算、实验与现场测试相结合的研究方法，分析矿山典型采掘工作面作业机器的空间布置与工作时序，研究机器噪声源的时空特性；分析矿（煤）岩壁及支护材料的声学特性和巷道空间结构特点，研究巷道受限狭窄空间中的机器噪声传播规律与声场特性；从采掘工作面机器噪声控制、作业机器空间布局、工作流和巷道工作面结构尺寸、支护方式与支护材料等方面，探讨井下采掘工作面和巷道噪声控制的途径，为矿山井下作业机器及井下环境噪声治理提供依据。这对矿山井下环境噪声预测、控制并建设 "安静"矿山，对矿山可持续发展与绿色矿山建设等都具有重要理论与实际意义。

结论摘要：

项目探讨了掘进工作面典型噪声源的噪声辐射机理和时空特性，分析了矿井巷道及掘进工作面噪声特性，进行了矿井掘进工作面及巷道噪声传播和衰减数值计算与现场测试，提出了相应的降噪措施。同时，项目组参加了学术会议、开展了学交流，发表了学术论文。项目取得主要成果及结论如下 (1)矿井掘进工作面中噪声源具有声压值大、指向性、动态随机等特点，巷道声场具有空间受限性，噪声受四周岩壁反射影响大且只能沿巷道轴向传播。巷道长空间声场具有混响特性1)对给定宽高比的长空间，其混响时间随横截面积的增加而增加；2)对于给定横截面积的长空间，当宽高比趋于1时，混响时间趋于最大；3)强反射的矿岩面会显著增加长空间的混响时间；4)随着声源距离的增加，混响时间先是显著增加，达到某最大值后又缓慢增加。 (2)采用双通道声强测量法和声压法对若干矿井长空间巷道及掘进面进行噪声测量，结果表明1) 因受空间封闭、岩壁反射、单向开口等影响，巷道长空间噪声声压随距离衰减比自由声场和室内声场的衰减速度慢；2)矿岩硬度和强度等力学性能对噪声声压值影响较大，相差10dB左右。 (3)基于表面积分法的矿井半封闭长空间声场特性数值模拟，所得到的仿真衰减曲线与实测结果一致，且认为1）矿岩壁吸声系数、接收点离开声源距离及拱形曲面半径对声场有较大影响吸声系数增大时，相对应的声压级减少；接收点远离声源过程中，声压级成曲线衰减；随着拱形曲面半径增大，声压级减少且衰减速度减慢。2)多噪声源比单噪声源所辐射噪声强度更大，多噪声源噪声沿矿井长空间巷道衰减速度比单声源衰减更为缓慢。 (4)矿井掘进工作面粉尘对机器噪声传播与衰减具有如下影响1)巷道噪声传播过程中的介质声衰减以声波扩散衰减、粘滞声吸收衰减为主体；2)介质声吸收系数与噪声频率的平方及介质粘性一次方成正比，近掘进工作面的粉尘浓度越大，吸声系数越小；3)悬浮粉尘颗粒粒径一定时，声散射衰减系数随粉尘体积浓度的增大而增加，频率增加而增大，但这种增加速度平缓。悬浮粉尘颗粒粒径 越小，相应的声散射衰减系数越小，声散射衰减作用越弱。 (5)根据矿井巷道长空间及掘进工作面实际环境，概述了矿井巷道噪声控制的基本方法，分析了控制矿井噪声的主要途径1)采用有源噪声、选取恰当的降噪材料、隔声和消声技术对噪声源进行控制；2)采用适当的注水预湿软化矿岩强度和硬度降低矿井噪声。