分岔處點火T型管道內瓦斯爆燃火焰傳播規律研究

解北京，董春陽，王廣宇，王 亮

(1.中國礦業大學(北京) 應急管理與安全工程學院，北京 100083；2.河南省瓦斯地質與瓦斯治理重點實驗室，河南 焦作 454000)

隨著煤礦開采深度的不斷增加，被開采的煤層的瓦斯含量逐漸增加，發生瓦斯爆炸事故的危險性也隨之增加[1，2]。井下巷道錯綜復雜呈立體交錯網絡狀，一旦發生瓦斯爆炸事故，巷道交接的分岔處受爆炸沖擊破壞尤為明顯[3]。國內外許多對學者已經對煤礦瓦斯爆燃火焰在管道內的傳播進行了大量的理論分析與實驗研究。

多數學者是基于直管道或者簡單的彎曲管道來開展瓦斯爆燃火焰的傳播規律的實驗研究[4-16]，對于分岔等復雜管道中瓦斯爆燃火焰傳播的研究成果較少。因此，采用自制T型透明分岔管，其支管端口和直管右端口為完全封閉，直管左端口為弱封閉，由分岔處點火并測試瓦斯爆燃火焰陣面在分岔管道內傳播過程中的光電信號、離子電流、溫度信號、超壓信號的變化，分析瓦斯爆燃火焰陣面在分岔管道內的傳播規律，為井下分岔巷道發生瓦斯爆燃傳播機理及防治措施制定提供參考。

1 實驗系統

1.1 T型實驗管道及測試裝置

實驗系統主要由T型透明分岔實驗管道、配氣系統、發爆器、數據采集系統4個部分組成，實驗系統如圖1所示。

圖1 實驗系統

其中，T型分岔管道由三個方形直管和一個方形直角三通分岔管組成，管道材質為壁面厚度15mm的有機玻璃，管道內徑斷面為80mm×80mm。分岔管內接于以分岔處的中心為圓心半徑為300mm的圓，三個直管通過法蘭連接于分岔管三個接口。……