煤炭地下气化技术是一种在地下将煤炭通过人为控制的热化反应转化成可燃烧气体的新型采煤技术,该技术高效绿色,环保成效凸显。然而燃烧产生的高温会对围岩造成损伤破坏,影响地层稳定性和限制煤炭的持续开采进程。本文基于大城煤炭矿区的地质条件,采用物理实验及数值模拟结合的方法,对该问题进行了分析,取得的研究成果如下:（1）通过对不同温度下的煤层顶板砂岩进行孔渗测试、声波测试、单三轴力学实验、抗拉力学实验和热物性参数测试,获得了其力学性质和热学性质随温度变化的分布规律:顶板砂岩的弹性模量、抗压强度、抗拉强度等参数随温度增加基本保持稳定或有一定程度的增加,但是当温度达到一定的临界温度（400℃-600℃）后,顶板砂岩的弹性模量、抗压强度与抗拉强度开始显著下降;热传导系数和比热容随温度升高而下降,但热膨胀系数随温度升高先增加后降低,在温度600℃增加到最高值;（2）建立了深部煤炭地下气化三维地质模型,揭示了燃空区围岩动态温度场三维分布规律。结果表明在典型条件下顶底板的温度扰动范围大约7.61m;（3）采用ABAQUS数值模拟软件进行了气化燃空区围岩二维非稳态热力耦合高精度数值模拟,通过考虑沿不同地应力方位设置气化腔体及温度效应的影响,结合顶板砂岩随温度变化的规律,具体分析了气化过程三个阶段的状态,得到了燃空区围岩温度场应力和位移场的分布规律。结果表明煤层被燃烧后导致对顶底板支撑的下降并不是造成顶底板破坏的原因,而是由于高温导致的顶底板内部产生较高的热膨胀应力诱发顶底板发生压缩/剪切破裂,因此顶底板破坏主要受温度场在顶底板内部扩散范围和程度的影响;（4）通过改变气化条件,研究了气化腔宽度、气化炉恒温时间、气化恒温运行温度以及气化运行压力当量密度等参数对燃空区围岩的破坏规律。结果表明,顶底板破坏区厚度随气化腔宽度增加而稍微增加,但增加幅度不大,其主要原因在于气化腔顶底板破坏主要受热膨胀应力的控制,腔体尺寸变化带来的应力分布变化对于顶底板破坏区的影响较小;顶底板破坏区厚度随恒温阶段运行温度增加而增加、随着恒温阶段运行时间增加而增加、随气化运行压力增加而减小。