随着矿井开采逐渐向深部发展,矿井高温热害现象日益严重,已经发展成为继顶板、瓦斯、火、水和粉尘之后的矿井第六大灾害,成为制约煤矿安全生产的技术瓶颈。矿井热害治理已经成为一个亟需解决的问题。本文首先从矿井深部开采热害形成机理入手,分析了热传导、热对流以及热辐射在井下的散热过程,提出了矿井热害形成机理的宏观、微观分析,尤其是微观意义的井下三相[固(煤岩)、液(热水)、气(风流)]热耦合(热传导、热对流、热辐射)作用。在理论分析的基础上,运用大型有限元模拟分析软件Fluent建立了采掘工作面风流速度与温度场的数学、物理模型,对工作面的风流速度场、温度场进行了模拟,得到了工作面风流速度的衰减变化与温度分布、变化规律。针对矿井降温系统及方案拟定与优选这一问题进行了分析研究,另辟蹊径,从一个较新的角度建立了一套适用于矿井制冷降温系统方案优选决策的指标体系(所包含指标不同于传统的吨煤降温成本等),最终形成矿井降温系统及方案的优选理念、以专家论证为基础,提出了矿井降温系统及方案的多目标优选决策法、并以充煤菏泽能化有限公司赵楼煤矿为工程实例进行了应用分析。在确定井下集中式冷水降温系统后,对矿井主要作业地点(采掘工作面、机电硐室)降温技术工艺进行了分析研究,如井下需冷地点冷负荷的正向与逆向计算方法、采掘工作面冷风输送方式及优化等。研究内容对深部开采矿井高温热害治理具有一定的借鉴意义。