研究煤岩在微波场中的加热效果和热应力分布,分析微波加热煤岩时的热响应规律,对探究微波加热技术在煤层气注热开采方面应用的可行性具有重要意义。本文以微波加热的室内实验装置为原型,建立了微波加热装置的几何模型和煤岩在微波加热下的电磁-热-固全耦合数学模型。使用频域法求解电磁场,在瞬态中求解传热场和固体力学场,得到了以下结论:电场和温度场在煤岩内的分布不均匀但具有一致性,这主要与微波在加热腔中的分布有关。在含水率0.03,功率800W条件下加热至180s时,煤样平均温度228.26℃,平均升温速率为1.157℃/s,相同条件下加热进行至168s时获得最大局部热应力1.91MPa。输入功率增大或者含水率增大都可以提高升温速率;电场、温度场的不均匀分布有利于产生局部热应力进而促使煤体损伤、致裂。微波的热力作用使其在煤层注热开采应用方面具有很大潜力,有望成为提高煤层气采收率的高效开发方式之一。