长焰煤是变质程度最低的一种烟煤,其变质程度仅次于褐煤。长焰煤的含水率高、灰分高、挥发分高、热值低,目前其多用于火力发电以及加工化工用品,但火力发电和化学加工的残留物均易造成水污染和土壤污染等一系列环境问题。然而,我国的煤炭需求量大且低变质煤储量丰富,低变质煤的高效清洁利用技术急需获得突破。热力耦合作用下煤层的热变形对煤炭地下气化、直接液化和低变质煤原位注热开采等地下高温工程中岩层移动和变形的评估至关重要。因此,太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室提出了“低变质煤原位注热流体化清洁开采技术”。围绕这一课题展开了一系列基础研究,通过对山西典型低变质煤——长焰煤在高温三轴应力下的力学特性及渗流特性的试验研究,得出了以下结论:（1）在5MPa、7.5MPa、12.5MPa的静水应力条件下,长焰煤在500℃内的热变形总体表现为膨胀变形,其变形分别为:-1.131mm、-0.794mm、-0.619mm;热力耦合作用下,煤样的变形均由热膨胀和热解共同作用,按照其主导因素分为三个阶段:煤体热膨胀主导阶段（RT-250℃）、热膨胀和热解共存阶段（250℃-450℃）、热解主导阶段（450℃-500℃）;热膨胀系数随温度升高分为三个阶段:开始增加阶段、急剧增加阶段、降低阶段,通过分段多项式拟合建立了温度与热膨胀系数的定量关系。（2）长焰煤在热力耦合作用下的全应力应变曲线的特征主要受温度的影响。当温度为300℃时,长焰煤经历了四个阶段:应力加载初期、线弹性变形阶段、塑性变形阶段、破坏阶段;当温度介于300℃-450℃时,长焰煤的全应力应变曲线分为三个阶段:应力加载初期、塑性变形阶段、塑性破坏阶段;当温度达到500℃时,煤样在全应力应变过程中,只经历了应力加载初期和塑性阶段,在轴向应力下持续作用下,煤样不会发生破坏。低温阶段,静水应力的增加,使得煤样的承载能力增强,弹性模量增大;随着温度的升高,煤样的塑性增强,峰值强度增大。（3）热力耦合作用下,长焰煤的变形表现为持续热膨胀,导致煤样在温度作用下,其渗透率随着温度的升高而减小,温度达到400℃时,煤样的渗透减小为0。由于长焰煤原生的孔隙、裂隙较为发育,在室温下,其渗透率较高,随着温度的升高,煤样的渗透率先快速降低后缓慢降低,渗透率与温度呈负指数函数关系;静水应力的增加,使得煤样的孔隙裂隙闭合,应力越大其渗透率越小,煤样的渗透率与围压呈指数函数关系;孔隙压的增大,其气体通过煤样的流速增加,但其渗透率减小,渗透率与孔隙呈指数函数关系;综合以上因素,通过最小二乘法拟合建立温度、静水应力、孔隙压和渗透率的量化方程。结果表明:在低温阶段,温度和孔隙率对煤样渗透率的影响远大于静水应力;高温阶段,煤样渗透率主要受静水应力的影响,12.5MPa的渗透率相比于5MPa、7.5MPa的渗透率低了一个数量级。