[发明专利]一种判断煤矿掘进工作面瓦斯爆炸超压的分析方法

摘要

本发明涉及一种判断煤矿掘进工作面瓦斯爆炸超压的分析方法属于煤矿瓦斯分析技术领域，包含如下步骤：S1：计算不同初始状态下瓦斯爆炸的总能量；S2：结合爆炸气体动力学知识建立掘进工作面瓦斯爆炸超压预测模型并进行预测计算；S3：结合实验数据和气体压缩方程对超压预测模型进行修正；S4：利用大尺寸巷道的实测爆炸超压数据和超压预测数据进行对比，得出瓦斯爆炸的超压修正预测模型。本发明用于结合每个矿井的历史情况和实际情况，进行瓦斯爆炸的可能性分析和程度分析预测，为防止由于瓦斯爆炸冲击造成伤害，而提前提出针对性防治措施。

主权项

1.一种判断煤矿掘进工作面瓦斯爆炸超压的分析方法，其特征在于：包含如下步骤：S1：计算不同初始状态下瓦斯爆炸的总能量；S2：结合爆炸气体动力学知识建立掘进工作面瓦斯爆炸超压预测模型并进行预测计算；S3：结合实验数据和气体压缩方程对超压预测模型进行修正；S4：利用大尺寸巷道的实测爆炸超压数据和超压预测数据进行对比，得出瓦斯爆炸的超压修正预测模型；步骤S1中初始状态下瓦斯爆炸的总能量为：其中：E为初始状态下瓦斯爆炸的总能量，EN为爆炸冲击波波面内气体的动能，EK为爆炸冲击波波面内气体的内能，k为气体压缩系数，β为常数，P1为冲击波压缩区域压强，M为冲击波衰减马赫数，u1为冲击波压缩区域介质速度，S为工作面的截面积，ρ1冲击波压缩区域密度，x为距离点火源的距离；步骤S2中所述瓦斯爆炸超压预测模型为：其中，ΔP为冲击波超压随点火距离的衰减表示，c1为冲击波压缩区域音速；所述步骤S3具体为：S31：引入空气压缩因子对超压预测模型进行分析，空气压缩因子表示为：其中，Z为空气压缩因子，Zc为临界压缩因子为常数，Pr为比对压力，Vr为比对摩尔体积，Tr为比对温度；S32：计算比对温度，其中，T为冲击波阵面温度，Tc为临界温度；S33：计算比对压力，其中，Pb为爆炸超压，Pc为空气临界压力；S34：得出修正后的瓦斯爆炸超压预测模型，