本文以煤矿巷道围岩(砂岩)为研究对象,试验、理论、模拟三者结合的研究方法,利用WDW-300型万能试验机、QTM-500快速导热仪和自行研制的ZYS-1煤岩多功能三轴渗透仪,对应力作用下砂岩导热系数、渗透系数的变化趋势开展研究。基于试验结果,对比分析干燥砂岩和非饱和砂岩在持续荷载作用下的导热系数与孔隙率关系、渗透系数与孔隙率关系,通过传热学理论、分形理论、改进的Cheng-Vachon孔隙率-导热系数数学模型和Menger海绵构造思想,建立砂岩导热系数与孔隙率计算模型、导热系数与孔隙率以及渗透系数计算模型,并以大强煤矿作为工程背景,通过建立的导热模型分别计算出埋深为800m、1000m、1200m处岩层的导热系数并进行温度场模拟,为深部工程导热系数计算,温度场模拟提供依据。持续荷载作用引起砂岩孔隙率变化,通过分析孔隙率、应力、导热系数之间的关系,得出在干湿状态相同的情况下:干燥砂岩为固-气两相介质,随应力的增加,试件发生轻微变形,砂岩孔隙减小,导热系数呈线性增大;非饱和砂岩为固-液-气三相介质,导热系数受固体颗粒、孔隙率与孔隙饱水度共同影响,当孔隙率相同时,小孔隙饱水度较大孔隙饱水度而言,对砂岩导热系数变化速率的影响要大。对比干湿砂岩在围压、轴压、孔隙压两两相同状态下的渗透系数变化规律,得出干湿砂岩的渗透系数变化曲线大致相同,渗透系数随围压、轴压的增大均呈负指数减小。非饱和砂岩孔隙中的一部分被水填充,导致测试气体渗透路径减少,因此非饱和砂岩渗透系数小于干燥砂岩渗透系数。建立干燥砂岩在不同加载条件下的孔隙率与导热系数动态模型,并推导出相应计算公式;考虑实际工况砂岩孔隙含水情况,建立非饱和砂岩导热系数模型以及饱和砂岩导热系数模型。运用最小二乘法,将建立的孔隙率与导热系数动态模型对试件试验结果进行参数识别。采用改进的刘志勇非饱和岩体渗透系数计算模型与建立的非饱和导热-孔隙率模型相结合,建立导热系数-孔隙率-渗透系数三者动态模型。以大强煤矿为工程背景,通过建立的导热与孔隙率、孔隙率与应力模型,分别计算出埋深为800m、1000m、1200m的岩层导热系数并进行温度场模拟,将模拟结果与已有的煤矿现场监测数据进行对比,得出模拟温度分布与实际情况基本一致,为深部工程导热系数计算与温度场模拟提供依据。