弹性装置缓冲下矿井突出冲击波能量衰减规律研究

作     者：任美容 谢雄刚 骆家宁 陈学习 REN Meirong;XIE Xionggang;LUO Jianing;CHEN Xuexi

作者机构：贵州大学矿业学院贵州贵阳550025 华北科技学院矿山安全学院河北廊坊065201 

出 版 物：《中国安全生产科学技术》 (Journal of Safety Science and Technology)

年 卷 期：2024年第20卷第10期

页      面：81-87页

学科分类：08[工学] 0837[工学-安全科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52164016 52164014) 

主　　题：冲击波 煤与瓦斯突出 弹性装置 数值模拟 有效断面 

摘      要：为控制煤与瓦斯突出冲击波巨大的能量对井下工作人员和通风设施带来损害,设计出1种安装于矿井巷道两壁的弹性装置以加速突出冲击波能量的衰减,人为使突出冲击波能量加速衰减至安全等级;运用数值模拟软件Fluent进行不同有效断面变化(不变、变大和变小)和不同突出压力(0.6,0.8,1.0 MPa)下冲击波能量的衰减规律研究。研究结果表明:不同有效断面变化的弹性装置均能加速突出冲击波的能量衰减,弹性装置设置越多同一时刻传递到巷道末尾的冲击波能量越少;相较于有效断面不变和变大,弹性装置有效断面变小对突出冲击波能量衰减的效果最好;突出压力与冲击波能量呈正相关,突出压力的改变对弹性装置有效断面变小时影响很小,对加速冲击波能量衰减的效果很稳定。研究结果可为防治煤与瓦斯突出灾害提供理论参考。