我国煤矿事故率高，近年来煤矿事故频发，造成大量的人员伤亡和财产损失。国家高度重视，规定近期内所有煤矿必须配备避难硐室、救生舱等紧急避险设备，全面提高我国煤矿安全技术水平。目前，我国矿用救生舱的研发正处于起步阶段，此方面的研究和资料较少，尚未形成救生舱行业标准。同时由于进行真实巷道爆炸实验比较困难，且爆炸实验成本很高，国内部分矿用救生舱借鉴国外产品，而我国与国外的防护要求有很大不同，导致可移植性很差。自主研发缺乏相应的理论支撑，使得救生舱建造成本过高，实用性差，不利于救生舱的普及。所以要开发出既安全又经济的救生舱，必须在弄清楚救生舱工作环境的基础上，从理论着手，形成一套完善的矿用救生舱的设计方法。本文利用理论分析、数值模拟、实验分析三种方法对煤矿巷道内瓦斯爆炸环境进行了研究，得到了爆炸瞬间巷道内超压、温度的分布规律和爆炸后巷道内温度随时间的变化规律，并进一步应用于救生舱隔热性能和抗爆性能的研究，为救生舱的设计与优化提供了借鉴。首先，本文通过理论分析和Fluent数值模拟两种方法对瓦斯爆炸传播过程进行了研究。提出了基于气体爆炸动力学强冲击波理论计算瓦斯爆炸超压的修正方法，计算得到爆炸瞬间巷道内超压和温度的分布情况，并与实验结果进行对比分析，为进一步分析巷道内压力与温度的时空分布提供初始条件。其次，利用MATLAB迭代求解所建立的巷道内爆炸环境热力学方程和基于Fluent软件的非稳态气固耦合换热分析两种方法对煤矿瓦斯爆炸后巷道内温度变化规律进行研究，对比分析两种方法得到的结果，总结归纳出爆炸后巷道内温度随时间的变化规律。再次，利用Fluent软件数值模拟了矿用救生舱在爆炸环境下的隔热性能，分析了隔热层厚度、巷道内放置位置以及固定方式对救生舱隔热效果的影响，并采用隔热实验进行验证。结合模拟的结果和实际现象，提出变隔热能力救生舱的设想，给出具体方案并模拟了隔热效果。最后，利用ANSYS Workbench对救生舱结构进行抗爆性能分析，根据所得到的结构应力、位移等结果，不断改进救生舱舱体结构，最终得到满足设计要求的救生舱结构并进行了安全性分析。