煤矿瓦斯爆炸动力灾害特性及抑制机理研究

从斜压效应、马赫杆效应、反射压力波作用三个方面分析冲击波对火焰结构的影响，揭示冲击波对火焰作用的内在机理与过程；深入研究瓦斯爆炸对巷道壁面的瞬态作用和动态热冲击作用；深入研究冲击波反射拉伸破坏、冲击波超压破坏、毁伤效应及爆生气体膨胀作用等动力灾害演化特征；根据质量动量能量守恒建立管内瓦斯爆炸传播数学模型，得出管内瓦斯爆炸传播过程爆炸波结构、波阵面参数变化特性以及平面冲击波、斜冲击波、球面冲击波传播动力特性；再根据瓦斯爆炸反应机理和瓦斯爆炸动力灾害演化特性，从减能、消波和断链的角度来建立瓦斯爆炸在多孔金属材料中传播的衰减模型和抑制机理，为下一步开发新型瓦斯爆炸阻隔爆技术和装置奠定理论基础。

从2010年12月起，课题组在现有研究基础上进一步调研、收集和总结文献资料，深入了解国内外与本项目研究相关的研究现状和最新动态，形成全面的发展综述报告并进行总体研究方案设计，对以下四个方面开展了深入研究：①瓦斯爆炸冲击波作用下巷道壁面瞬态作用和动态热冲击作用；②矿井瓦斯爆炸动力演化特性；③矿井瓦斯爆炸动力演化特性；④瓦斯爆炸多孔金属材料抑制机理。目前，项目组已经基本完成了该青年基金项目的研究内容，达到了预期目标和取得了预期研究成果：①得出了瓦斯爆炸冲击波作用下巷道壁面瞬态作用和动态热冲击作用。②得出了瓦斯爆炸冲击波反射拉伸破坏、冲击波超压破坏、毁伤效应及爆生气体膨胀作用等动力灾害演化特征。③从斜压效应、马赫杆效应、反射压力波作用三个方面分析冲击波对火焰结构的影响，揭示了瓦斯爆炸过程的火焰加速机理，建立了管内瓦斯爆炸传播数学模型，得出了管内瓦斯爆炸传播过程的爆炸波结构、爆炸波阵面参数变化特性以及平面冲击波、斜冲击波、球面冲击波传播动力特性。④从减能、消波和断链的角度建立了瓦斯爆炸在多孔金属材料中传播的平面冲击波衰减模型、斜冲击波衰减模型、爆轰波衰减模型及质量沉降模型，掌握瓦斯爆炸传播过程的抑制机理和控制原理。. 该青年基金项目取得的研究成果主要以学术论文、专著和专利的形式体现，目前在国内外学术刊物和学术会议已经发表学术论文17篇，其中SCI检索4篇、EI检索10篇、ISTP检索3篇，已经录用和撰写论文13篇，出版专著2部，专利2项，2名课题组的研究生已毕业。