随着开采深度的增加和机械化程度的提高，在多因素综合作用下，矿井易形成高温高湿的恶劣环境，热灾害问题突出。高温高湿环境不仅会导致生产效率降低、事故发生率升高，而且会危害职工身体健康。因此，研究热湿环境对矿工人体机能的影响，意义重大。本文首先将热源分为相对热源、绝对热源和其它热源三类，详细分析了矿井高温高湿环境的形成机理；其次，分析人体生理、心理和行为的特点及可定量研究的参数，确定评价指标；根据研究需要建立实验方案，制定测量记录表；然后，通过对实验获取的数据取均值，分析了不同环境中人体指标的变化规律；最后，基于人机工效学和生物节律理论，确定工效偏离情况，并制定有针对性的安全对策。实验是在湖南科技大学能源与安全工程学院的环境舱内进行，实验样本是18至28岁的男性学生，将实验环境定为34℃60%、36℃60%、38℃60%、40℃60%、34℃80%、36℃80%、38℃80%、40℃80%八种温湿度组合，试验内容是完成静立看书、做操和托举哑铃三种强度的运动。在实验中测量并记录实验者的生理、心理、行为指标数据，生理指标是口腔温度、平均皮肤温度、心率、血压，心理指标是人体热感觉指数和疲劳指数，行为参数是臂力、反应力、记忆力。在高温高湿环境中，温度、湿度和劳动强度增加幅度同生理、心理、行为能力的下降幅度和变化速率呈正比关系，反应力和记忆力因人体应激作用存在能力小幅提升现象；在初始进入热湿环境的半小时内各指标变化明显，变化幅度是明显到平缓再明显；分析得到人体口腔温度、平均皮肤温度、心率、热感觉打分值的安全极限值分别为37.6℃、37.3℃、140次/分钟、19分；对行为的三个分指标赋加权值分析，湿度60%时，效率同最优工作效率偏离率在10%以上，最高达到70%，实验3小时后工效下降速率最大。