为防止突出发生后出现瓦斯逆流,结合流体动力学研究突出冲击波对防逆流风门和风筒防逆流装置的破坏失效机制。基于理论推导,得到了煤与瓦斯突出条件下的冲击波传播模型,给出作用在风门和风筒防逆流装置处的反射超压。利用煤与瓦斯突出能量传播模拟与参数测定试验装置系统,模拟井下发生煤与瓦斯突出事故后冲击波在通风系统中的传播,以及突出冲击波对防逆流风门和风筒防逆流装置的破坏,并将实验结果与理论计算结果和数值模拟结果进行对比。结果表明:实际的冲击波衰减比数值模拟和理论计算更加快,实验和模拟误差不大且总的变化趋势是一样的,反映的冲击波超压传播规律是一致的,利用数值模拟手段研究冲击波的传播与衰减规律是可行的。在此基础上利用FLUENT建立数值模型,对四种不同突出条件下的冲击波在巷道内的传播进行模拟研究,并且将风门和风筒防逆流装置处的超压随时间变化数据输入LS-DYNA,基于物理模拟实验装置参数对风门和风筒防逆流装置的破坏失效进行数值模拟考察。研究发现:风筒防逆流装置处的冲击波超压峰值大于风门位置的超压峰值,且冲击波超压在第一个波峰出现后震荡下降;风门位置的超压峰值并不是在第一个波峰出现,而是在第二个波峰出现。这是由于冲击波被风筒防逆流装置阻挡后形成反射波,从风筒再次进入巷道,反射波到达风门位置与原有的冲击波超压叠加所致,考虑风筒防逆流装置未破坏的情况下,风门处的冲击波超压比不考虑的要大20.5%-23.9%左右。同时,突出压力和突出孔径越大,相应的冲击波超压峰值就越大。现有规格的防逆流风门和风筒防逆流装置,都无法抵抗0.74MPa突出压力下的冲击波超压作用,应力最大值都超过了各自材料的屈服极限。结合上述分析对风门和风筒防逆流装置的材料、结构进行改进,并且运用LS-DYNA软件对改进后的风门和风筒防逆流装置结构破坏进行数值模拟,得到不同结构和材料的风门以及风筒防逆流装置的动力学特征。研究表明:2MPa突出压力下,25mm厚度的Q460钢制防逆流风门和25mm厚度的结构加强风筒防逆流装置可以抵抗冲击动力;结构改进后的25mm厚度风门和防逆流装置,在最恶劣工况下最大应力均小于材料的屈服极限,最大变形远小于自身厚度,可以满足安全要求,改进方案合理。