不同爆炸条件下瓦斯-煤尘爆炸冲击波传播规律研究
张学博1
温一凡2
高建良1
1.河南理工大学安全科学与工程学院,河南焦作 454003;河南理工大学河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室,河南焦作 454003;河南理工大学煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心,河南焦作 4540032.河南理工大学安全科学与工程学院,河南焦作 454003
摘要：针对当前瓦斯-煤尘爆炸冲击波传播规律的实验与数值模拟研究多局限于实验室小尺寸管道或局部巷道的问题,采用分段接力模拟法,将瓦斯-煤尘爆炸冲击波传播的模拟过程分为2个区段,即瓦斯-煤尘爆炸区段和冲击波传播区段,并按照矿井实际巷道尺寸建立几何模型,利用Fluent软件模拟不同爆炸条件下瓦斯-煤尘爆炸冲击波传播规律.研究结果表明:①爆炸当量对爆炸冲击波超压变化曲线有一定影响,对超压峰值影响较大,冲击波超压峰值随爆炸当量增大而显著提高;在爆炸区段超压峰值因能量累积效应先升后降,在冲击波传播区段超压峰值呈幂函数形式衰减,且爆炸当量越大,超压衰减越快.②不同爆炸地点发生瓦斯-煤尘爆炸,冲击波传播路线长度、巷道尺寸及巷道连接形式对超压变化曲线影响不显著,超压变化曲线沿传播路径呈"多峰振荡→单峰→多峰振荡"的动态演化特征,但对超压峰值衰减具有重要作用,冲击波传播路线越长、分支巷道越多,超压衰减越显著,表明分支巷道具有良好的泄压效果.③不同爆炸地点、爆炸当量条件下冲击波超压沿程衰减规律基本一致,超压衰减速度随冲击波传播距离增大逐渐减小;爆炸当量越大,初始超压越高,压力梯度增大导致超压衰减更快;分支结构可显著促进超压衰减,冲击波经过第1个开口分支的超压衰减幅度最大,后续分支的超压衰减幅度依次递减.
关键词：瓦斯-煤尘爆炸冲击波传播爆炸地点爆炸当量超压峰值
分类号：TD712/714(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(52274187)
论文发表日期：2025-10-30
在线出版日期：2025-12-02（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 104-113 )
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