中文摘要：

煤与瓦斯突出是煤矿采掘过程中一种极其复杂的动力现象，突出后发生后抛出大量煤岩体和高压瓦斯，造成人员窒息、煤流埋人，更为严重的是突出后可能导致通风系统紊乱，引发瓦斯爆炸、火灾等二次灾害事故。研究突出后冲击波和瓦斯浓度的传播和致灾条件具有重要的意义。课题通过现场突出实例调研分析结合前人研究成果，研究了煤与瓦斯突出致灾条件及规律，得出突出强度与瓦斯涌出量的关系、突出能量计算方法以及突出冲击波超压的计算等，为研究突出灾害的传播奠定了基础。根据相似理论研制了煤与瓦斯突出复杂模拟巷道和突出腔体，实现了突出的实验室模拟和冲击波的高速动态采集。根据气体动力学原理和基于冲击波间断关系式，理论研究了突出冲击波的传播特征，推导出冲击波传播的超压公式、冲击气流的速度和传播距离表达式。通过实验室模拟实验，验证了突出冲击波传播理论和突出冲击波拉伸效应特征，并实验分析了瓦斯压力对突出冲击波传播的影响关系等。在非稳定流理论的基础上，与通风网络理论和紊流传质理论相结合，对复杂井巷中瓦斯传递和分布规律进行了分析，建立煤与瓦斯突出的非稳态矿井通风网络数学模型，计算机模拟了煤与瓦斯突出后矿井通风系统风流变化和瓦斯气体的分布。