煤矿瓦斯爆炸热动力冲击破坏及损伤演化特性研究

项目名称： 煤矿瓦斯爆炸热动力冲击破坏及损伤演化特性研究

项目编号： No.51374003

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 矿业工程

项目作者： 叶青

作者单位： 湖南科技大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 围绕煤矿井下瓦斯爆炸会对巷道壁面及构筑物产生严重破坏、带来巨大损失这一难题，本项目建立瓦斯爆炸巷道壁面热冲击震动方程、瓦斯爆炸巷道热动力冲击作用有限元模型及其解耦数学模型并数值分析瓦斯爆炸巷道壁面热冲击作用特性及其分布规律、瓦斯爆炸流场及其与巷道壁面耦合作用，探讨瓦斯爆炸热冲击作用对巷道结构的破坏形式和破坏特点，通过管道实验和相似材料模拟实验测定热冲击效应并验证该数学模型的适用性和有效性。揭示冲击波破坏过程的基本特征参数、能量分布特征与介质损伤的关系。实验探求瓦斯爆炸及其传播过程的尺度效应对瓦斯爆炸传播参数的影响关系，揭示瓦斯爆炸过程热动力冲击破坏规律及损伤演化特性。深入研究巷道参数对冲击波与巷道壁面相互作用的影响，建立判定瓦斯爆炸作用下巷道壁面破坏程度的新破坏准则。研究成果将为煤矿瓦斯爆炸灾害防治、低浓度瓦斯输送和瓦斯爆炸事故调查的爆炸源爆炸强度的确定、物证分析等提供理论依据和技术指导。

中文关键词： 瓦斯爆炸；冲击破坏；损伤演化；尺度效应；破坏准则

英文摘要： To solve the roadway wall surface’s serious damage and large loss brought from the gas explosion during the underground production in coal mine and low-density gas transport, the gas explosion thermal chock vibration equation of roadway wall surface are e

英文关键词： gas explosion；shock destruction；damage evolution；scale effect；failure criterion