余明高，马梓茂，韩世新，王雪燕，陈传东

（1重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室，重庆 400044；2河南理工大学安全科学与工程学院，河南焦作454003）

引 言

甲烷爆炸作为煤矿井下最危险的事故之一，是煤矿安全生产的主要危害。在一些生产过程中存在甲烷的化工企业，同样面临甲烷爆炸的风险。爆炸一旦发生，所伴随的爆炸超压将破坏建筑结构、损坏机械设备以及造成人员伤亡[1-4]。与此同时，生产过程中所使用的通风机、运输设备、供电设备，壁面的不平整，巷道（通道）截面积的突变等都可视为障碍物，不仅增加通风阻力，还对爆炸火焰的传播产生影响。研究表明，障碍物的存在将促进爆炸火焰的加速，加剧爆炸超压的上升，从而造成更严重的人员伤亡和财产损失[5-10]。因此，从安全的角度考虑，研究障碍物与火焰的相互作用，对制定减轻爆炸事故危害程度的相关措施尤其重要。

障碍物对火焰传播过程的影响很早就引起了研究者的关注。早在1926年，Chapmant等[11]就发现障碍物能加速管道内火焰的传播。Fairweather等[12]对比研究了火焰在空容器和含障碍物的容器中传播时火焰的位置、形状和产生的超压，指出障碍物的存在会显著增强火焰的加速和超压。此后，研究者们对障碍物促爆机理及其相关参数(如障碍物形状、阻塞率、位置、数量及间距等)的影响进行了大量的研究[13-26]。

在障碍物促爆机理的研究中，林柏泉等[13]提出了气体流动与燃烧过程之间的正反馈耦合机理。……