瓦斯（煤尘）爆炸是最严重的矿井灾害事故之一,且在救灾过程中可能发生二次爆炸,造成事故扩大。研究二次爆炸条件、爆炸特性和机理,对于二次爆炸灾害事故预防极为重要。现有研究多认为二次爆炸的发生原因是瓦斯再次积聚达到爆炸极限,但富燃料条件下瓦斯（煤尘）爆炸产生了大量一氧化碳和氢气等可燃气体,对于爆后气体本身是否具有爆炸性缺乏研究,且对矿井二次爆炸危险性的认识仍不充分。因此,本文采用实验室实验、理论分析和数值模拟的方法,主要研究瓦斯（煤尘）爆后气体的成分及产生机制、瓦斯（煤尘）爆后气体爆炸性及其对瓦斯二次爆炸影响规律和瓦斯（煤尘）二次爆炸反应动力学机理等。研究工作和主要结论如下:开展了瓦斯爆炸及瓦斯煤尘混合爆炸实验,研究了瓦斯（煤尘）爆后气体成分及产生机制。结果表明:瓦斯（煤尘）爆后气体主要包含残余氧气、惰性气体氮气和二氧化碳,以及富燃料条件下产生的可燃气体一氧化碳、氢气和少量残余甲烷等;随着瓦斯（煤尘）富燃料状态不断加剧,爆后气体中一氧化碳和氢气含量呈现逐渐增加的趋势;瓦斯爆炸反应过程中,一氧化碳的生成主要与HCO相关,一氧化碳与OH和HO2自由基结合、氧气与CH2结合是二氧化碳的主要生成方式,氢气的生成主要与H基相关,水分的生成则主要与OH基相关;煤尘参与爆炸时,煤尘表面-OH、-CH2、-CH3、C=C、Si-O和Ar-C-O等官能团反应,以及固定碳的氧化和气化反应等是影响爆后气体成分特征的重要原因。开展了瓦斯（煤尘）爆后气体诱发二次爆炸实验研究,发现了初次爆炸富燃料状态达到一定程度时,爆后气体本身即具有爆炸性,在爆后通入适量空气并点火后能够发生二次爆炸现象。初次爆炸的瓦斯浓度、煤尘质量浓度和煤尘变质程度是影响爆后气体是否具有爆炸性的重要因素。研究了瓦斯（煤尘）爆后气体二次爆炸发生条件,发现爆后气体的爆炸下限,随着初次爆炸瓦斯煤尘条件变化较大,而爆炸上限则变化较小,二次爆炸所需空气量可低至约26%。对爆后气体二次爆炸特征规律的研究表明:随着爆后通入空气体积分数的增加,二次爆炸超压峰值Pex和压力上升速率峰值（d P/dt）ex先升高后下降,但二次爆炸强度均低于初次爆炸。初次爆炸与二次爆炸参数之间存在一定的关联性,二次爆炸最大爆炸压力Pmax和最大压力上升速率（d P/dt）max与初次爆炸的瓦斯浓度和煤尘质量浓度正相关,而与煤尘变质程度负相关;二次爆炸所需空气的最佳体积分数与初次爆炸的Pex和（d P/dt）ex负相关。实验研究了可爆性爆后气体对瓦斯二次爆炸的影响规律。结果表明:可爆性爆后气体显著降低了瓦斯二次爆炸下限及二次爆炸所需的最少空气量,增加了二次爆炸危险性;随着爆后混入瓦斯浓度的增加,二次爆炸Pex和（d P/dt）ex先升高后降低;爆后混入瓦斯的最佳浓度越高,二次爆炸Pmax和（d P/dt）max越大;基于超压准则分析了瓦斯（煤尘）二次爆炸的破坏性,发现二次爆炸仍可造成严重的破坏程度;分析并提出了矿井二次爆炸可能存在三种情况:I.瓦斯爆炸、II.爆后气体与空气混合爆炸和III.爆后气体与瓦斯/空气混合爆炸;二次爆炸的可燃气体来源不同及爆后负压效应差异是造成二次爆炸时间间隔不规律的可能原因。采用CHEMKIN软件模拟研究了瓦斯（煤尘）二次爆炸反应过程,确定了影响二次爆炸的关键反应步,揭示了二次爆炸反应动力学机理。结果表明:可爆性爆后气体、爆后混入空气和瓦斯的浓度对瓦斯（煤尘）二次爆炸反应过程中压力和温度开始快速升高的时间影响显著;增加爆后通入空气量缩短了可爆性爆后气体二次爆炸着火延迟时间,而增加混入瓦斯浓度则延长了二次爆炸着火延迟时间;由于瓦斯（煤尘）爆后气体、爆后混入瓦斯和通入空气的比例不同,二次爆炸过程中H、O和OH自由基开始生成的时间存在差异;反应前期,H、O和OH自由基的摩尔分数快速升高;反应后期,H基和O基销毁速度较快;由瓦斯（煤尘）爆后气体诱发二次爆炸转变为混入瓦斯诱发二次爆炸时,抑制二次爆炸反应的最关键反应步由CH4+H=CH3+H2转变为2CH3+M=C2H6（+M）;但两种情况下,对瓦斯（煤尘）二次爆炸反应起促进作用的最关键反应步均为链分支反应H+O2=O+OH。本文研究结果为矿井二次爆炸现象及发生机理提供了新的认识,对矿井瓦斯（煤尘）爆炸事故应急救援及二次爆炸事故防控具有重要理论和现实意义。该论文有图112幅,表17个,参考文献171篇。