唐家河煤矿水动力对瓦斯控制机理及爆炸压力研究

"唐家河煤矿水动力对瓦斯赋存的控制机理研究" 这篇研究主要探讨了唐家河煤矿的水动力条件如何影响瓦斯的生成、运移及保存，尤其是在热成因生气阶段的作用。研究指出，水动力活动能够改变古地温条件，这直接影响煤的变质程度。煤的变质程度又决定了煤体中瓦斯的吸附和解吸状态，以及储层的压力。这些因素共同作用于瓦斯的聚集和分布。 在讨论部分，文章提到了两种不同类型的爆炸压力——环流压力和反射压力。通过国家自然科学基金项目（51274205）支持的实验，研究发现，在弱爆条件下，反射压力大约是环流压力的1.89倍，这个比例接近理论计算值，并且随着距离增加，两者的压力都会因管壁摩擦和吸热等因素而减小。在极强爆炸压力测试中，管道内的瓦斯煤尘爆炸导致反射压力大约为环流压力的8至20倍，这也符合理论预测的范围。 此外，研究还进行了巷道爆炸压力的实验，其中采用了9.5%的瓦斯浓度和200目煤尘。实验结果显示，巷道内的反射压力值大约是环流压力值的1.89倍，略低于理论值2倍的预期，但总体趋势与理论值吻合。这表明在实际巷道环境中，爆炸压力的效应可能受到更多变量的影响，如实验条件、巷道几何形状和材料等。 在结论部分，研究强调了极弱和极强冲击波下的压力差异，极弱冲击波的环流压力大约只有反射压力的一半，而极强冲击波的反射超压可以达到环流超压的8到23倍。压力测试值与理论值的比较显示，两者在极弱冲击波情况下的表现基本一致，但在极强冲击波情况下，实测值有较大波动。这表明爆炸冲击波的能量传递给空气生成物以及反射过程，对冲击波强度和对环境及设备的破坏程度起着决定性作用。 参考文献涉及了多个领域专家的研究，涵盖了瓦斯爆炸冲击波的衰减规律、高速气流的破坏特性、爆炸气体动力学基础、火焰波和冲击波传播规律、瓦斯爆炸冲击波衰减规律的应用，以及半封闭空间瓦斯爆炸的冲击波传播距离研究，这些文献为理解瓦斯爆炸的物理过程提供了深入的理论依据。 这项研究揭示了水动力条件对煤矿瓦斯赋存的重要影响，同时通过实验数据验证了爆炸压力的理论模型，为煤矿安全管理和瓦斯防治提供了科学依据。