我国煤层渗透率普遍低下,如何提高煤层透气性成为我国煤田开采的重要课题。液氮冷浸致裂增透技术避免了水锁效应对后期瓦斯排放的影响,节约水资源。相对于常规的水力致裂增渗技术,无论出于效益角度,还是出于环境保护角度,液氮冷浸煤层致裂技术具有一定的优越性,本文基于前人研究成果,针对液氮作用下煤体温度场演化规律进行深入探讨。本文通过核磁共振实验,分析低温作用下煤体内未冻水含量变化规律以及作用前后煤体孔径分布特征。结合热传导理论、水分迁移理论以及“三区域”理论,在考虑温度场和渗流场的基础上,建立了热-流耦合控制方程,根据实验情况,划分了边界条件并对其进行求解。所得解算结果与实验数据对比分析,验证所建立方程的准确性。本论文得到以下结论:（1）通过核磁共振分析意采集煤样在不同温度下的核磁信号强度,分析核磁共振信号强度与被测物体内可移动H质子之间的关系,揭示煤体内未冻水含量变化。试验得:煤体内未冻水含量随温度的降低呈现逐渐减少的趋势,但煤体内始终有一部分水不发生冻结,这部分水主要由微小孔隙中孔隙水和孔隙表面的薄膜水组成;在同一温度下,降温过程中未冻水含量比升温过程中未冻水含量高,其原因是水的冰点由温度和压力两方面因素决定。（2）通过核磁T2谱分布与煤体孔隙、裂隙分布之间的转化关系,得九里山煤样孔隙、裂隙发育程度。煤体内部微小孔隙发育良好,孔径在20nm以下的微小孔隙的孔隙体积占总的孔隙、裂隙体积93.318%以上。（3）在考虑含水率条件下,对半冷浸煤样内部不同位置进行实时测温,分析煤体内部温度场变化规律,试验得,液氮作用下煤体内部各点温度变化呈现相同的趋势,距冷源（液氮）越近的位置,其温度变化速度越快,最终稳定后的温度也越低。含水率越高,煤体温度场演化速度越快,冻结锋面移动速度越快,达到平衡的时间越短。（4）采用Comsol Muitiphysics有限元计算平台建立热-流耦合作用下煤体温度场模型,通过所建模型进行求解分析得,在冰水相变潜热作用情况下,煤体温度场演化速度加快,温度场达到平衡时间也越短。基于“三区域”理论,随着冻结时间的增长,已冻区内部各点温度梯度逐渐减小的同时始终保持相等,正冻区温度梯度变化与已冻区呈现相同的趋势,但其变化的速度明显低于已冻区的温度梯度变化速度,并且各点之间的温度梯度不等。