论文全面综述了可燃气体爆炸的国内外研究现状,运用理论、实验和数值模拟相结合的方法对人工煤气爆炸特性、火焰传播与环境因素之间的关系进行了研究.主要工作如下:(1)根据化学反应动力学、燃烧学和工程力学的基础理论,从本质上定性的分析了爆炸极限的影响因素,包括温度、压力、爆炸容器的大小、点火能量大小以及惰性气体等,得出了这些影响因素对爆炸极限的影响规律.在此基础上,应用热爆炸理论和链式爆炸理论对爆炸极限理论进行了探讨,并重点从链式爆炸反应理论角度对爆炸上下限、化学当量附近的煤气爆炸反应模式以及惰性气体的抑爆机理进行了系统深入的分析.(2)在以上理论分析的基础上,首次对煤气在承压、高温条件下的爆炸特性进行了实验研究,测出了温度在15℃-80℃、压力在0.1MPa-0.2MPa条件下煤气的爆炸极限、最小点火能和氮气作为惰性气体时煤气的临界可燃浓度.给出了上述条件下煤气爆炸极限与温度和压力之间的定量关系,并利用高速录像技术对不同环境条件下的煤气爆炸火焰图像进行了分析.(3)针对煤气/空气混合物,首次通过实验系统地研究了两端封闭长距离管道内爆燃波火焰面加速运动所致爆轰以及可燃气体的浓度对煤气爆炸火焰传播的影响规律;研究了不同尺度及不同空间分布的障碍物群对煤气爆炸的影响规律.得出了导致火焰加速的两种机制:火焰前未燃气体受到前驱压缩波作用而被加热和压缩的正反馈微分加速机制;障碍物诱导的湍流区对燃烧过程的正反馈.在此基础上,提出了火焰传播的三个阶段,并运用这一理论对不同煤气浓度的爆炸火焰传播过程进行了分析.最后,对煤气爆炸火焰在管道中传播的加强机理进行了分析探讨.(4)采用基于二阶段化学反应模型的多流体网格程序对管道中煤气爆炸以及障碍物对煤气爆炸的影响规律进行了数值模拟,给出了管道中不同点处的压力-时间变化曲线,并与实验结果进行了比较,计算结果与实验理论基本吻合.证明该文所采用的数值方法和化学反应模型是可行的.(5)在上述问题研究的基础上,结合中国煤气工业现有的技术装备对煤气在生产、储存、运输、使用过程中出现的一些安全问题进行全面的分析并针对性地提出了预防和防护措施.(3)论文最后对所做的工作进行概括和总结,提出了该课题中存在的问题以及下一步要开展的研究工作.