杨龙龙，刘 艳，杨春丽

（1. 北京市劳动保护科学研究所，北京 100054；2. 北京市科学技术研究院，北京 100089）

煤层中含有大量瓦斯，会随着开采释放到巷道空间；污水管道内的有机质分解，也会产生以甲烷为主的可燃性气体并在管道内扩散。两者都位于地下空间，相对比较封闭，甲烷气体可能在局部位置积聚。加上两种环境内的湿度都比较大，容易形成由水蒸气、甲烷和空气混合物组成的爆炸性气体。研究不同湿度条件下的甲烷-空气混合气体爆炸特征，对灾害的预防与评估有重要意义。

影响甲烷爆炸特征的因素有爆炸初始压力、初始温度、点火能大小、点火位置、气体组分及浓度、混合均匀程度、流动状态、容器尺寸和有无障碍物等[1-4]。惰性气体或液体能够抑制甲烷的爆炸，惰性气体在工业防爆、抑爆领域有广泛的应用。研究表明，氩气、氮气和二氧化碳等气体对甲烷-空气混合物爆炸有明显的抑制作用[5-7]。余明高等[8]、裴蓓等[9]研究了惰性气体和超细水雾耦合的抑爆效果，发现超细水雾和多孔材料的组合对瓦斯爆炸也有很好的抑制作用。甲烷爆炸极限作为一个重要参数，受多种因素的影响。Cashdollar 等[10]分别在20、120 L 爆炸装置中研究了不同状态、点火源类型的爆炸极限，发现容器尺寸对爆炸压力上升速率的影响较大。任常兴等[11]分析了爆炸容器和容积、初始温度等因素对爆炸极限测定的影响。谭迎新等[12]指出，在流动状态下，甲烷-空气混合物的爆炸极限是5.25%～17.05%，爆炸下限和上限较一般情况均有所升高。……