不同煤质煤尘爆炸的潜伏性与破坏性有很大差别，尤其在环境复杂多变的煤矿井下，煤尘爆炸特性受不同因素影响表现出极大的变化性。鉴于此，本文采用实验研究、理论分析、数学建模与数值模拟相结合的方法，研究不同煤质煤尘爆炸着火敏感特性与强度特性变化规律。模拟分析水平管道内煤尘爆炸空间流场分布特征。建立不同煤质煤尘爆炸能量传播模型并进行实例分析。
　　在煤尘爆炸着火敏感特性方面，测试分析不同煤质煤尘云与煤尘层最低着火温度、煤尘云最小着火能量变化规律。探讨不同粒径条件下煤尘云最低着火温度变化规律及混入惰性岩粉量对煤尘云着火的影响作用，确定出煤尘云着火的敏感粒径区间。分析八种煤尘在不同粒径与不同煤尘层厚度条件下最低着火温度变化规律，探究最低着火温度工况下的着火类型与着火时间。得出煤尘云与煤尘层最低着火温度存在差异的成因及两者之间关联性。建立煤尘云最小着火能量与煤尘云质量浓度、点火延迟时间、喷粉压力的关联模型，利用模型给出煤尘云最小着火能量值及最佳测试工况参数。
　　在煤尘爆炸强度特性方面，测试分析不同煤质煤尘爆炸压力、火焰特性变化规律。探讨不同喷尘压力、点火延迟时间下煤尘爆炸最大压力、最大压力上升速率变化规律。在分析不同时刻煤尘爆炸火焰焰峰形态、火焰传播距离的基础上，建立煤尘爆炸火焰最远传播距离与初始扬尘压力、点火温度、混入抑爆岩粉量的关系。开展携煤尘高压气流诱导沉积煤粉联合爆炸实验，获得不同沉积煤粉质量、沉积煤粉粒径、沉积岩粉量条件下联合爆炸火焰最远传播距离、火焰持续时间变化规律，认为沉积煤粉质量对联合爆炸影响作用更大。
　　基于计算流体力学理论，构建水平管道几何模型并模拟分析水平管道内煤尘爆炸火焰、冲击气流传播特性及CO毒气生成特性。将模拟火焰长度与实测火焰长度进行对比，以验证模拟结果的可靠性。以爆炸反应充分时刻火焰温度场与冲击气流传播速度场分布特征，进行爆炸空间区域划分，实现对实验研究的合理有效补充。
　　基于量纲分析理论，选取爆炸能量、气体密度、气体压强的量纲为导出量纲，定义出可以体现爆炸强度的“煤尘爆炸能量系数”，并建立以爆炸火焰传播距离、火焰传播时间为参数的煤尘爆炸能量传播模型。在验证了模型可靠性的基础上，通过巷道空间内模型实例分析，算得不同煤尘量条件下的爆炸能量值，并反推出参与爆炸的煤尘量，为煤尘爆炸灾害评估提供了理论基础。