煤炭在我国能源结构中主导地位在短时间内难以改变。煤矿在生产过程中,仍然存在着安全隐患,安全形势依然不容乐观。煤矿中瓦斯含量积聚到可燃极限内,在点火源作用下,很快便发生爆炸。由于巷道空间狭小,甲烷爆炸火焰、冲击波和有害气体会沿巷道方向迅速传播,往往会造成群死群伤的结果。在事故发生后,如何确保井下人员和设施安全向来是国内外学者研究重点,本文主要对氮气幕的阻隔爆效果进行研究。管道内甲烷爆炸后,主动阻隔爆装置启动,氮气喷出并形成氮气幕,对爆炸火焰进行阻隔。在喷气压力对氮气幕阻隔爆效果影响的研究中发现,氮气喷气压力低于氮气幕临界阻隔爆压力时,喷头左侧管道区域内甲烷浓度未被稀释到甲烷可燃极限以下,爆炸火焰总能够传播到管道左端,最终阻隔爆失败。氮气喷气压力达到氮气幕临界阻隔爆压力后,喷头左侧区域内甲烷浓度被稀释到甲烷可燃极限以下,由于火焰阵面处甲烷供应量不足,穿过喷头的爆炸火焰能够很快被氮气幕熄灭,氮气幕成功阻隔爆。喷气压力对能否阻隔爆起决定作用。在探测位置对氮气幕阻隔爆效果影响的研究中发现,在较低氮气压力0.2MPa下,探测位置对阻爆效果产生显著影响。随着探测点与起爆点距离增加,氮气喷气时间减少,氮气喷出量减小,氮气幕内氮气浓度增加,氮气幕由不稳定阻爆变为不阻爆。在喷头布置方式对氮气幕阻隔爆效果影响的研究中发现,喷头布置方式决定氮气空间分布情况。氮气在阻隔爆位置处分布越集中且在管道截面上分布越均匀,氮气幕的阻隔爆能力就越强。测量的爆炸超压和火焰传播速度均有两个峰值,第一峰值在薄膜破裂泄压时产生,第二峰值在爆炸火焰到达氮气幕时产生。超压和火焰传播速度的第二峰值大小与阻爆能力强弱相一致,阻爆能力越强,峰值越小。在相同氮气喷气压力下,由于喷气时刻、喷头布置方式和侧向泄爆口尺寸不同,氮气幕却表现出不同的阻隔爆能力。本文认为喷气压力、喷气时刻、喷头布置方式和泄爆面积对氮气幕阻爆成败的影响程度大小排序为:喷气压力>泄爆面积>喷头布置方式>喷气时刻。