为了研究低温取芯过程冷冻剂的合理剂量,本文利用自主研发的取芯管取芯温度自动测定装置,采集并分析了不同取样深度条件下取芯管及煤芯的温度变化数据;并以此为基础,采用顺序函数法（SFSM）对取芯管壁产热进行了反演,得到了取芯管壁的产热情况及产热量;基于取芯深度与取芯管取芯过程产热量的关系,以热力学第一定律为理论指导计算冷冻剂的合理剂量;并开展低温取芯模拟实验,对所得冷冻剂量进行了冷冻效果分析。主要研究结论如下:（1）采用取芯管取芯温度自动测定装置,实时测量记录了取芯深度为5m、20m和40m时取芯管壁的温度变化数据;布置在取芯管壁内的传感器最高温度达到98.4℃;在取芯管取芯下管阶段,当取样深度较浅时（5m、20m）钻孔变形对取芯管壁温度影响不大,当取样深度较大时（40m）钻孔变形引起取芯管壁与孔壁发生剧烈摩擦,使取芯管温度迅速升高。（2）对于不同的取样深度,布置在取芯管壁内的两个传感器的温度（以下用T₁、T₂表示）都是在切削进行一段时间后迅速升高,在切削结束时达到最高值;在切削阶段造成T₁、T₂温度快速上升的原因是取芯管与煤壁摩擦产热,而非钻头切削孔底煤体产热。（3）建立了取芯管发热模型,采用顺序函数法（SFSM）结合T₁、T₂变化数据,对取芯管壁表面热流进行反演,绘制了取芯管壁的产热曲线。并根据产热量曲线,对所建模型中两个测点温度进行推算,得到了T₁、T₂的模拟值。采用定积分方法对产热曲线进行积分,求得不同取样深度取芯过程中的总产热值,取芯深度为5m、20m和40m时总产热值分别为1195790 J、2667895 J和4226250 J;结合各取芯深度取芯时间,求得了各取芯深度取芯过程平均产热功率。（4）对冷冻剂合理剂量进行了理论推算,当取芯深度为5m、20m及40m时,冷冻剂合理剂量分别为2.03kg、4.07kg和6.78kg;开展低温冷冻取芯模拟实验,结果表明:同一加热功率下,煤芯的降温幅度随冷冻剂量的增加有增大趋势,煤芯的降温速度随冷冻剂量的增加有增大趋势;在冷冻剂量一定时,煤芯的平均降温速度随加热功率的增大有增大趋势,并符合线性对应关系。（5）根据实验所得不同加热功率下煤芯的温度变化规律,对实际取芯过程产热功率下煤芯的冷冻效果进行分析,与现场测定的煤芯温度变化作对比,证明了在使用推算所得冷冻剂量时,煤芯的冷冻效果良好,煤芯温度下降幅度大。