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巷道断面突变对突出冲击波传播的影响

2021-02-05张雷林石必明马衍坤牛宜辉

煤矿安全 2021年1期

钟 珍,张雷林,石必明,马衍坤,张 煜,牛宜辉

(安徽理工大学 能源与安全学院,安徽 淮南232001)

煤与瓦斯突出是指煤矿井下采掘过程中,在极短时间内,从煤、岩层内以极快速度向采掘空间喷出煤岩和瓦斯的一种动力现象。煤与瓦斯突出过程中会形成破坏力极强的冲击波,能够摧毁巷道设施,破坏通风系统,造成人员伤亡[1-3]。探讨煤与瓦斯突出冲击波在不同类型巷道中的传播规律对于防治煤矿瓦斯突出灾害具有极其重要的意义。在巷道断面突变对冲击波传播规律研究方面,前苏联萨文科等[4]研究了巷道断面缩小和扩大对空气冲击波压力的影响,并计算了空气冲击波在运动过程中的衰减系数,得出随着大断面巷道与小断面巷道截面积比值的增大,空气冲击波的衰减系数呈增大的趋势。蔺照东等[5]探究了不同位置处设置变截面管道对甲烷爆炸冲击波传播特性的影响,并对管道截面积突然增大影响冲击波传播的原因进行了分析,得出截面积突然增大使气体膨胀导致冲击波超压衰减。王凯等[6]研究了突出冲击波超压在巷道截面变化前后的传播规律,得出冲击波由大直径巷道传播到小直径巷道时,冲击波超压变大,波阵面的单位能量增大。上述研究对冲击波在变截面巷道中的传播规律起到了积极作用,但在冲击波对巷道压力影响、冲击波在大直径巷道中的传播以及超压冲量等方面分析不够深入全面。基于此,通过……

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