李雨成，刘天奇，周西华

(1.辽宁工程技术大学安全科学与工程学院,辽宁 阜新 123000;2.辽宁工程技术大学矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室,辽宁 阜新 123000)

基于量纲分析理论的煤尘爆炸能量预测模型*

李雨成1,2，刘天奇1,2，周西华1,2

(1.辽宁工程技术大学安全科学与工程学院,辽宁 阜新 123000;2.辽宁工程技术大学矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室,辽宁 阜新 123000)

为预测煤尘爆炸能量，基于量纲分析理论建立煤尘爆炸能量预测模型。选取爆炸能量E、空气密度ρ和大气压强p的量纲为导出量纲。根据量纲分析Π定理得出含有待定参数的具有普适性的能量预测模型。通过小型煤尘爆炸性实验设计，测定10次爆炸最长火焰长度平均值l0、10次最长火焰长度出现时间平均值t0与该小型煤尘爆炸中释放能量E0，确定模型中参数为0.467。对模型变量t、E、l的函数关系进行合理性检验。通过实测的15组不同时刻的火焰长度进行模型变量t、l幂指关系检验。检验结果表明：量纲选取完备，预测模型科学合理。

煤尘爆炸;能量预测;量纲分析;预测模型

煤矿井下作业中，一旦掘进面等处产生的浮尘遇到明火，极易发生爆炸事故[1-2]。煤尘爆炸在传播过程中，冲击波和火焰面释放的能量给巷道结构、生产设备及作业人员带来极大损害[3-4]。煤尘爆炸属于多次连环的有可燃悬浮颗粒参与的化学爆炸。对煤尘爆炸能量的研究主要集中于压力波和火焰波两方面。李庆钊等[5]利用20 L球形装置研究了煤尘浓度、环境初压等因素与爆炸能量的关系。……