煤矿密闭墙抗暴压力研究：实验与数值模拟

"煤矿隔爆密闭墙抗暴冲击压力的数值模拟及实验分析" 这篇研究主要探讨了煤矿隔爆密闭墙的安全性，特别是在遭遇瓦斯或煤尘爆炸时的抗暴性能。煤矿隔爆密闭墙是确保采空区安全的关键设施，它必须能够承受一定的冲击压力而不破坏，以防止灾难性的连锁反应。为了评估和优化这种设施，研究人员以山西省某煤矿的隔爆密闭墙为例，进行了实验和数值模拟。 实验部分，研究团队利用沈阳研究院的球形爆炸测试装置，针对甲烷和煤粉进行了爆炸极限实验。这些实验遵循了DEFG#H=$!—#''H和DEFG#$=>=—#''%的标准，以确定爆炸的物理特性。实验数据显示了密闭墙在爆炸冲击下的压力表现。 在数值模拟方面，研究人员运用了Fluent软件来模拟瓦斯煤尘爆炸对密闭墙产生的冲击压力。Fluent是一款广泛应用于流体力学和热传递问题的计算流体动力学(CFD)软件，能够精确预测爆炸过程中的压力分布和动态响应。通过模拟，他们得出了密闭墙在瓦斯爆炸情况下的最大冲击压力。 实验和模拟的结果均表明，密闭墙承受的压力远低于设计安全阈值5.3 MPa，实测压力分别为1.04 MPa和0.7 MPa，这意味着安全系数达到了5.1，远高于安全标准。这证实了当前密闭墙的设计方案在应对爆炸冲击时具有很高的安全性和稳定性。 然而，尽管现有密闭墙设计表现出良好的抗冲击能力，但文章也指出，传统的砖墙结构可能无法完全满足井下安全需求，特别是在冲击地压和气密性方面。因此，未来的研究应聚焦于开发更为先进且适应性强的密闭墙材料和结构，以进一步提高矿井安全水平。 关键词涉及的领域包括瓦斯爆炸的力学性质、冲击压力的影响、密闭墙的工程设计、数值模拟技术的应用以及抗暴压力实验方法。这些研究对于提升煤矿安全标准，预防和控制矿难事故具有重要意义。