应用试验研究、理论分析、数值模拟方法,自行设计了管道爆炸系统研究了巷道受限空间煤尘爆炸的传播规律,试验拟合出煤尘爆炸冲击波在管道拐弯、截面突变情况下传播衰减公式,理论推导出煤尘爆炸冲击波在管道变化情况的传播规律;试验研究分析了冲击波在管道分岔情况下的衰减规律,并针对管道拐弯、分岔、截面积变化情况进行了数值模拟研究。采用大型巷道爆炸实验系统、20升球型爆炸测试装置系统与管道爆炸系统进行煤尘爆炸和传播特性的物理对比实验,验证了理论分析关于冲击波、火焰和毒害气体传播过程均呈非线性衰减变化的结论,指出冲击波超压在煤尘爆炸开始有一个缓慢增加的过程,火焰在管道内的传播距离远大于巷道内的传播距离,分析了爆后毒害气体和烟流区的传播特征及极限距离。以煤尘爆炸传播理论和伤害准则为依据,建立了爆炸冲击波、火焰、冲击气流和毒害气体的事故伤害模型,研究了四种伤害波及的范围和三区的划分,应用研究成果,结合事故现场勘察,分析了一特大瓦斯煤尘爆炸事故案例。本研究成果丰富了煤尘爆炸冲击波传播理论,为井下煤尘爆炸风险评估以及防灾减灾措施的制定提供理论基础,为事故防治和事故调查分析,提供较为重要的理论和技术支持。
英文主题词coal dust explosion; shock wave; flame; poison gas, injury model