景国勋，邵泓源，吴昱楼，郭绍帅，刘 闯，张胜旗

（1.河南理工大学 安全科学与工程学院，河南 焦作454000；2.安阳工学院，河南 安阳455000）

大多数煤矿爆炸事故中均有煤尘的参与，煤尘的参与使得爆炸的破坏力更强，从而造成更多的人员伤亡和财产损失，严重威胁煤矿的安全生产和煤矿工人的生命安全[1]。Klemens R 等人[2]在竖起的管道内对贫燃煤的燃烧爆炸火焰结构进行了相关研究；Cashdollar K L[3]主要针对瓦斯煤尘复合条件下的点火能量进行了实验研究；Kundu S K 等[4]在球形管道连通容器内研究了点火能量、管道长度对混合爆炸特性的影响；1878 年，Weber 教授首次指出了粉尘粒子间作用力对爆炸的影响，拉开了世界粉尘爆炸研究的序幕。目前国内外学者对瓦斯煤尘混合爆炸传播规律的研究已经较为广泛[5-15]，但对于半封闭空间条件下的实验研究比较少，因此对半封闭管道内煤尘浓度以及煤尘种类对爆炸产生的火焰进行研究，分析瓦斯煤尘混合物在半封闭管道内的变化规律，实验结论对煤矿瓦斯煤尘爆炸传播规律的研究以及为今后矿井瓦斯煤尘爆炸的预防及应急救援提供科学依据。

1 实验系统组成及条件

1.1 实验系统的组成

实验装置如图1，实验平台是由爆炸管道、传播管道、喷尘系统、点火系统、配气系统、数据采集系统、高速摄像图像采集系统等组成。爆炸管道采用的是120 mm×120 mm×500 mm 的透明有机玻璃，有机玻璃可承受最大爆炸压力为2 MPa，在管道的顶端用PVC 薄膜和橡胶垫进行密封；传播管道为120 mm×120 mm×1 000 mm 的透明有机玻璃，方便观察拍摄火焰；……