受限空间瓦斯爆炸特性及其研究进展评述
Review on the Characteristics and Research Progress of Gas Explosion in Confined Space
DOI: 10.12677/ME.2024.121009, PDF,    国家自然科学基金支持
作者: 刘 暾, 贾真真, 叶 青：湖南科技大学，资源环境与安全工程学院，湖南 湘潭
关键词: 瓦斯爆炸；受限空间；爆炸特性；影响因素；综述；Gas Explosion； Confined Space； Explosion Characteristics； Influence Factor； Overview
摘要: 矿井瓦斯爆炸给煤矿生产带来严重的灾害和威胁，为了控制受限空间瓦斯爆炸的危险性和掌握瓦斯爆炸传播规律及其破坏特征，国内外学者从理论、实验、数值模拟等方面对此进行了大量的研究，并获得丰硕的研究成果。但是瓦斯爆炸事故时有发生，这也暴露了其研究和防治措施中存在的问题。为此，本文分析了瓦斯爆炸及其传播的影响因素，综合评述瓦斯爆炸研究方法与成果，分类分析瓦斯爆炸研究灾害特性及传播规律，指出当前存在的主要问题。研究结果表明：瓦斯爆炸机理、影响因素、爆炸破坏特性、传播特性等方面的研究很深入，并获得丰硕成果，部分理论成果已经成为瓦斯爆炸理论的一部分。但是在理论分析时，往往进行了简化与假设，很多影响因素很难定量描述并建立有效的多因素耦合数学模型；在实验研究时不能同时综合实验测定多因素综合作用，很难测定多因素的协同效应和耦合作用，同时实验存在尺度效应等问题；在数值模拟分析过程中，通常都进行大量的假设和修正相应参数，同时，缺乏针对性的软件和模块。期望研究结果能为受限空间瓦斯爆炸及其灾害防治提供参考与依据。
Abstract: Mine gas explosion has brought serious disasters and threats to coal mine production. In order to control the risk of gas explosion in confined space and master the propagation law and damage characteristics of gas explosion, scholars at home and abroad have carried out a lot of research on this from the aspects of theory, experiment, numerical simulation and so on, and achieved fruitful research results. However, gas explosion accidents occur from time to time, which also exposes the problems existing in its research and prevention measures. Therefore, this paper analyzes the influencing factors of gas explosion and its propagation, comprehensively reviews the research methods and achievements of gas explosion, classifies and analyzes the disaster characteristics and propagation laws of gas explosion, and points out the main problems existing at present. The research results show that the research on gas explosion mechanism, influencing factors, explosion damage characteristics, propagation characteristics and other aspects is very in-depth, and has achieved fruitful results. Some theoretical results have become a part of gas explosion theory. However, in theoretical analysis, simplification and assumptions are often made, and many influ-encing factors are difficult to quantitatively describe and establish an effective multi factor coupling mathematical model; it is difficult to measure the synergistic effect and coupling effect of multiple factors, and there are scale effects in the experiment; In the process of numerical simulation analysis, a large number of assumptions and corresponding parameters are usually modified. At the same time, there is a lack of targeted software and modules. It is expected that the research results can provide reference and basis for gas explosion and disaster prevention in confined space.
文章引用：刘暾, 贾真真, 叶青. 受限空间瓦斯爆炸特性及其研究进展评述[J]. 矿山工程, 2024, 12(1): 71-91. https://doi.org/10.12677/ME.2024.121009

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