矿井瓦斯爆炸冲击波传播规律与安全研究

"煤矿瓦斯爆炸冲击波传播规律研究" 煤矿瓦斯爆炸是一个极其严重的安全事故，其造成的破坏性和人员伤亡往往巨大。对煤矿瓦斯爆炸冲击波的传播规律进行深入研究，有助于预防和控制这类灾害的发生。王大龙的这篇论文探讨了瓦斯爆炸后期惰性平面冲击波的传播特性，这一阶段的爆炸冲击波失去了瓦斯能量的支持，其传播特性和衰减规律对矿井安全至关重要。 在瓦斯爆炸中，点火和传播是两个关键阶段，其中传播阶段的爆炸波对环境的影响最大。文章指出，瓦斯爆炸通常以爆燃形式发生，产生前驱冲击波和火焰波两部分。一旦瓦斯耗尽，冲击波转变为惰性平面冲击波，其压力、速度等参数在传播过程中会因各种因素而衰减。 论文深入分析了影响惰性冲击波衰减的几个关键因素。首先，巷道壁面的粗糙度会影响气流速度，摩擦作用消耗冲击波能量。其次，冲击波波阵面后的负压区形成稀疏波，与冲击波相互作用导致其减弱。第三，空气冲击波在传播中加热并压缩前方气体，这也消耗了部分能量。最后，冲击波内部的粘性摩擦、热传导和热辐射等不可逆过程加速了能量的损失。 在理论分析部分，论文讨论了定强度和平面波的传播特性。当冲击波进入均匀区时，它将以恒定速度推进，波后的参数保持均匀。然而，如果冲击波强度变化或传播到气体参数不一致的区域，冲击波的传播将变得更加复杂，需要考虑更多的动态因素。 该研究通过爆炸气体动力学理论，揭示了瓦斯爆炸冲击波在传播过程中的衰减机理，这些发现对于制定矿井瓦斯防爆和安全措施具有极大的指导价值。理解这些规律可以帮助设计更有效的通风系统，改善巷道结构，以及预测和减轻爆炸对人员和设施的潜在危害。