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作者：郭波超;田子建;侯明硕;石洋名;杨维;
单位：中国矿业大学(北京)人工智能学院;北京交通大学电子与信息工程学院;
摘要：GB/T 3836.1—2021《爆炸性环境第1部分：设备通用要求》规定爆炸性环境中射频设备的阈功率不得大于6 W，该规定限制了大功率射频设备在煤矿井下的应用，而现有针对爆炸性环境电磁安全性的相关研究缺乏完善的理论分析和实验验证。针对上述问题，推导了电磁波热效应方程，分析得出影响电磁波耦合瓦斯和煤尘混合气体产生热能的可控参数为电磁波耦合时间、电场强度和电磁波频率。以GB/T 3836.1—2021中可能堆积煤尘的电气设备表面温度最高不能超过150℃的规定为依据，采用多物理场仿真软件COMSOL对不同发射功率的电磁波耦合瓦斯和煤尘混合气体的热效应安全性进行了仿真实验，结果表明：满足温度不超过150℃的电磁波热效应安全阈发射功率为16.48 W；随着电磁波发射功率的增加，电磁波热效应安全时长（电磁波耦合瓦斯和煤尘混合气体产生的热能不会使环境温度超过150℃对应的时间段）逐渐减少，但只要在安全时长内，电磁波的发射功率不受限制。
关键词：煤矿井下;电磁波热效应;瓦斯;阈功率;安全时长
基金资助：国家自然科学基金资助项目（52074305）
