随着矿井开采深度的增加和采掘机械化程度的不断提高,深井高温热害已经成为制约地下矿山安全生产的重大问题之一,井下高温环境严重地威胁着矿井的安全生产和矿工的身心健康,而且还降低了工人的劳动生产率、影响矿山企业的经济效益。因此调节和改善矿井气候条件开展井下降温研究已成为矿井安全生产中的一个重要课题。本文较为详细地介绍了包括通风降温、人工制冷降温、低温岩层预冷、个体防护等矿井降温的诸多措施。总结了国内外在井下风流热湿交换理论方面的研究现状和发展水平,分析了有关理论上存在的问题。根据风流与井巷岩壁之间热湿交换原理,导出了适应面较宽的热湿交换模型,既描述了风流在同一水平状态下流动时与巷道壁的热湿交换,又描述了风流竖直和倾斜流动时与井巷岩壁的热湿交换过程。利用自主研制的温度测试装置测定出原始岩温和巷道壁面的实际温度,获得了金洲矿业集团金青顶矿区的地温分布规律,经过浅层废弃井巷预冷后的入风流,到达井下工作面入风流温度保持在27℃以下。结合矿山实际情况,利用低温岩层的自然能量(蓄冷量)预冷矿井入风流,实现了对矿井入风流降温的目的。本文着重从井下入风流的温度和湿度两种主要参数变化规律研究了矿内的热湿环境,绘制出温度和湿度的特性曲线,分析了影响井下热环境的主要因素。针对金洲矿业集团金青顶矿区矿井通风系统具体情况设计出了用于入风流预冷的废旧井巷预冷系统,利用所建立的热湿交换模型开展了井下入风流低温岩层预冷降温的应用研究,获得了较好的预冷效果。