煤矿瓦斯煤尘爆炸的动力学特性研究进展

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随着煤炭科技的不断发展,瓦斯煤尘爆炸灾害已成为制约煤炭高效智能化开采的重要因素,严重威胁煤矿的安全生产过程。为了明确瓦斯煤尘爆炸的最新研究进展,为煤矿智能化发展提供有力的安全保障,从文献研究的角度,综合论述了近些年我国对瓦斯煤尘爆炸的动力学特性研究现状及发展趋势,主要内容包括:1. 瓦斯煤尘爆炸火焰生成机理研究。通过理论分析与实验研究,在试验巷道内研究爆炸火焰时空演化规律,测试瓦斯起爆阶段以及瓦斯引燃煤尘阶段的火焰结构变化特征,得出火焰生成过程中强度、结构、速度的变化规律,填补了对实际巷道内爆炸源头区域火焰作用范围研究空白。2.瓦斯煤尘爆炸火焰演化规律研究。工程级试验巷道内部安装防爆高速摄像机,通过对爆炸火焰图像的捕捉和采集,实现从内部观察瓦斯爆炸引燃煤尘爆炸火焰的动态变化规律,准确认识瓦斯燃烧与爆炸和煤尘爆炸相互关联的特性。3.瓦斯煤尘爆炸传播关键表征技术。在断面7.2 m2、总长896 m工程级试验巷道内建立了测试技术及方法,研究了瓦斯煤尘爆炸超压及火焰传播特性及变化规律,实现了对煤矿巷道爆炸传播灾变特性的定量推断。后续研究过程中,应继续深入开展瓦斯爆炸对沉积煤尘诱导机制的研究工作,分析瓦斯爆炸冲击波的扬尘机理以及压力波和火焰作用下的煤尘粒子运动并参与反应的过程,探明不同瓦斯爆炸强度条件下的扬尘区域及煤尘参与爆炸的范围,并建立高精度瓦斯煤尘爆炸反演模型,实现瓦斯煤尘爆炸灾害的有效控制。
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