深部高温高压条件对煤层力学性质的影响规律及温-压耦合作用下煤岩损伤破坏的机制不清,制约了深部煤储层压裂方案优化和新区块勘探开发进程。以鄂东南延川南区块2#煤层为研究对象,基于三轴压缩实验,搭配动态渗透率测试、CT扫描及三维重建,查明了温压耦合作用下深部煤层力学性质演化特征,提出了划分深部煤层变形阶段的新方法,阐明了深部煤层变形破坏及裂隙扩展规律。结果表明:①温度介于33~57 ℃,弹性模量、抗压强度、残余强度与温度呈凹函数关系;围压介于20~40 MPa,弹性模量、抗压强度、残余强度与围压呈线性正相关关系;残余/抗压强度比达0.84~0.97,表明深部煤样破坏后仍具有良好的承载能力。②基于压缩破坏和渗流能力演化特征,提出了深部煤样变形破坏5阶段(不稳定变形、弹性、屈服、峰后、残余)划分方法;评价发现应变主要处于屈服、峰后和残余阶段,裂隙体积应变是煤体积应变的主体。③深部煤岩三轴压缩宏观裂隙均呈剪切型,深部温压条件对裂隙形貌的影响大于天然结构弱面;与原煤相比,破坏后煤样的裂隙面积分数提高数倍至上百倍;三轴压缩形成人工裂缝的同时,部分天然裂缝压密闭合,煤样因温压作用挤压变形。④围压30 MPa,随温度升高,三轴压缩峰后曲线由脆-塑性过渡型转为应变软化型,临界温度介于45~51 ℃,对应研究区埋深介于1200~1400 m;温度45 ℃,随围压增大,峰后曲线由应变软化型转为脆-塑性过渡型,临界压力介于25~30 MPa,对应埋深介于1000~1200 m。围压促使煤样由应变软化型向脆-塑性过渡型转化的临界深度浅于温度促使煤样由脆-塑性过渡型向应变软化型转化的临界深度,压力是深部煤层力学性质的主控因素。