Термическое разрушение горной породы происходит вследствие ее интенсивного одностороннего нагревания, ведущего к большему расширению поверхностных слоев нагреваемой породы по сравнению с нижележащими. Неравномерное расширение создает механические напряжения в породе, и, когда они достигают величины временного сопротивления скалыванию, происходит хрупкое разрушение. Величина напряжений в породе зависит от разности температур ее слоев, т.е. от температурного градиента.
В породах с низкой теплопроводностью отмечается более резкий перепад температур, чем в породах с более высокой теплопроводностью. Следовательно, при прочих равных условиях температурный градиент в первом случае будет выше.
Температурный градиент зависит также от величины теплового потока, т.е. от количества теплоты, передаваемого газовой струей в единицу времени единице поверхности горной породы.
Удельный тепловой поток q при известном количестве теплоты Qn, сообщаемый газовыми струями в единицу времени поверхности F, находят по формуле:
q = QJF.
На величине удельного теплового потока сказывается скорость струи газов, и эта величина возрастает с увеличением данной скорости. Температура газов ограничена термической стойкостью горелки.
Скорость термобурения зависит от петрографических особенностей породы, а также от скорости подачи и частоты вращения термобура. Здесь, также, важно качественное промышленное электротехническое оборудование. Эффективность термического бурения горных пород определяют по их склонности к хрупкому термическому разрушению, и зависит она от структуры, текстуры, прочностных, упругих и теплофизических показателей пород. Эти показатели определяют необходимые для разрушения породы тепловой поток и температуру. С повышением подачи скорость бурения сначала растет, но, достигнув максимального значения, падает. С увеличением частоты вращения процесс разрушения породы улучшается и до некоторого предела растет скорость бурения. Увеличение частоты вращения выше этого предела ведет к снижению скорости бурения.