井下电磁场与煤矿许用电雷管的能量耦合模型研究

采用本安型电磁场测试仪对煤矿井下的电磁场进行实际测量，使用专业的电磁兼容软件FECO等对井下电磁场进行模拟，利用电磁学理论、天线理论、热爆炸理论推导煤矿井下电磁场和煤矿许用电雷管的能量耦合模型，并在实验室和现场对该模型进行检验。研究内容如下：（1）调研煤矿井下电磁场的分布特点；（2）归纳总结煤矿井下电磁波的传播规律；（3）在掌握煤矿井下电磁场分布特点、传播规律基础上，结合煤矿许用电雷管的结构特征、最大不发火射频功率及煤矿巷道参数，重点推导建立煤矿井下电磁场与煤矿许用电雷管的能量耦合模型。本研究将给出煤矿井下电雷管防射频安全距离及计算公式，提出保障煤矿许用电雷管在井下安全使用的措施。本研究对探索煤矿许用电雷管的意外发火和瞎炮发生的机理有重要的科学意义，对开发适合现代煤矿使用的防射频电雷管提供理论支持，对保障井下炸药库的安全、实现安全生产有重要的应用价值。

在调研煤矿井下电磁场分布特点和总结煤矿井下电磁波传播规律的基础上，从三个角度建立了井下电磁场和煤矿许用电雷管基于等效接收天线、基于均匀传输线、基于非均匀传输线的能量耦合模型。并利用该模型对井下电雷管的射频安全进行了数值模拟，显示模拟结果与实际情况比较符合，从而证明了本项研究建立的能量耦合模型的正确性。.截至2014年年底，本课题组共发表论文10篇，其中EI检索2篇，共获批专利2项。目前还有多篇文章正在投稿完善中，还有多个专利正在申请中。