我国煤层的瓦斯含量高、渗透率低,有突出危险和高瓦斯矿井的数量多,发生瓦斯事故的频率高,严重阻碍了我国煤炭的安全生产。随着开采深度的加大更加加剧了煤与瓦斯突出的危险。煤与瓦斯突出灾害是煤矿的主要灾害之一,防治采煤工作面的煤与瓦斯突出已经成为煤矿安全开采的关键。在煤与瓦斯突出防治措施方面,已经有专家提出了采用低温冻结技术掘石门,以及液氮致裂煤体提高瓦斯抽采率等新的技术措施。为了将这些新技术更好地应用于煤矿,解决煤与瓦斯突出问题,很有必要针对低温冻结作用下原煤物理力学性质的影响等基础性问题开展深入研究,全面了解煤岩在低温冻结下的物理力学行为特性。为此,本论文采用理论分析和室内试验测试的手段,针对低温冻结对煤岩的物理力学性能的影响及其变化特点进行了试验研究,研究的主要内容和取得主要成果有:（1）从四川宜宾和陕西榆林煤矿现场取两种原煤作为试验煤样。按照技术规范,对两种原煤的煤质进行了测试,获得了两种煤的水分、灰分、挥发分、密度等工业分析指标。并按照岩石力学测试标准,将原煤加工成?25mm?50mm的试件。（2）利用单轴压缩试验、声波测试和核磁共振成像技术,研究了两种原煤在不同含水率（干燥、自然、饱和）、不同温度（20℃,0℃,-10℃,-20℃）包括三种冻结温度以及冻融循环等条件下,煤体的强度、弹性模量、破坏形式、波速和内部裂隙的扩展等变化特性。1)冻结温度、含水率对原煤的强度和破坏方式均有较大影响。饱水冻结后煤样的强度和弹性模量均降低且离散性较大。饱水冻结前宜宾煤样单轴压缩时以剪切破坏为主,饱水冻结后宜宾煤样单轴压缩破坏形式较复杂。饱水冻结前榆林煤样单轴压缩破坏直接崩碎（脆性破坏）,饱水冻结后榆林煤样单轴压缩沿着层理面产生破坏。基于核磁共振成像技术,测得两种饱和煤样中孔隙水的分布,可以看出原煤内部入渗的孔隙水分布不均匀、孔隙贯穿性差。结合相关试验结果可知由于水变成冰后体积变大产生膨胀,局部产生的膨胀压力使煤样完整性遭到破坏是饱水冻结条件下煤岩强度减小的根本原因。2)冻结条件下煤样的纵向波速随着含水率的增加而增加,饱水煤样纵向波速随冻结温度的降低而增加。3)冻结对结构较完整的煤样的影响较小;但冻结使煤样的裂隙区域变得更加破碎,不仅能够扩张原有裂隙,而且会产生新的裂隙。（3）利用核磁共振测试技术,研究了纯水和不同浓度的Na₂ SO₄溶液饱和原煤后,经过不同次数的冻融循环作用,对煤岩体产生损伤的特性及差异,分析了冻融循环作用下两种水化环境（纯水和Na₂ SO₄溶液）对煤岩产生损伤的机理。1)通过分析冻融前后饱和煤样的孔隙率、有效孔隙率、渗透率、孔径分布等参数的变化,对比纯水与Na₂ SO₄溶液对煤样的冻融循环损伤,发现冻融循环作用下Na₂ SO₄溶液对煤样造成的损伤更大。纯水饱和的煤样,前10次冻融循环对煤样的损伤最大,之后冻融循环对煤样的损伤逐渐减弱;不同浓度Na₂ SO₄溶液饱和的煤样,同等冻融次数条件下,随着Na₂ SO₄溶液浓度的增加,煤样的损伤程度先增加后趋于稳定。2)根据试验结果,从理论上分析了两种水化环境（纯水和Na₂ SO₄溶液）饱和原煤经冻融循环作用产生损伤特性的原因。冻融循环作用下纯水对煤岩产生损伤主要由于水结冰后体积膨胀;冻融循环作用下Na₂ SO₄溶液对煤岩产生损伤主要由于Na₂ SO₄溶液结晶作用造成的。冻融循环作用下纯水对煤岩小尺寸孔隙产生的损伤效果差而造成小尺寸孔隙所占比例较大;冻融循环作用下Na₂ SO₄溶液可以使煤样中大尺寸孔隙所占比例明显增加。这些研究成果可为将低温冻结技术和液氮致裂技术更好地应用于煤矿防治煤与瓦斯突出灾害事故提供依据。