煤与瓦斯突出不仅严重地影响正常的采掘接替,而且还会造成重大的生命安全事故和巨大的物资财富损毁。在各种类型的煤与瓦斯突出中,石门揭煤的事故危害最为惨重。针对石门揭煤防突技术措施国内外进行了大量的工程实践,这一系列措施对石门揭煤消除突出危险性起到了重要的作用,但还存在两个问题:第一揭煤过程时间长;第二防治措施不到位而导致安全性不足。本文针对石门揭煤诱发煤与瓦斯突出三个主导因素(煤岩物理力学性能、瓦斯膨胀能和煤岩应力状态)的特征,提出冻结法石门揭煤的防突思想,基于理论分析、采取试验测试和数值模拟并用的方法,开展冷冻条件下重塑煤体(型煤)对瓦斯吸附解吸试验研究,揭示冻结条件下煤与瓦斯的动态响应特征;开展冻结条件下含水重塑煤体力学性能测试研究,揭示重塑煤体的力学参数变化规律;开展含水重塑煤体传热性能试验测试和数值模拟研究,揭示冷冻过程重塑煤体快速降温的时变特性。主要得出以下结论:(1)在程序控温下,随着煤芯温度降低,密闭空间瓦斯压力随温度的降低而减小;煤体冷冻降温,游离的瓦斯被煤体大量吸附;(2)温度和含水率对重塑煤样的抗压强度影响显著,在冻结温度下煤样试件的抗压强度和抗拉强度随冻结温度的降低都明显的增强;同一冻结温度、同一含水率时抗拉强度是抗压强度的1/13-1/30;(3)煤体导热系数随温度的降低而增大,采用二分法对数值模拟结果与试验数据进行比照,得到不同含水率下的拟合曲线;(4)随着冷冻时间的增长,有效冻结区域的半径逐渐增大,有效冻结区域面积增加明显,有效冻结半径随冻结时间的增加呈指数增长;合理的布孔方式可采用多孔三花眼布孔,冷冻孔之间间距可设置为2m。