围岩散热和壁面水分蒸发是导致掘进工作面高温高湿气候条件的主要原因,壁面与风流之间的对流传热传质是风流与壁面之间热湿交换的主要形式。为了研究掘进工作面热湿环境分布变化规律,以更有效指导热害治理,本文在充分考虑掘进工作面主要热源及影响因素的基础上,运用舍尔巴尼经验公式、路易斯关系式确定传热系数和传质系数,建立掘进工作面风流与壁面之间热湿交换的数学模型,并用数值模拟的方法对工作面热湿环境变化规律进行了模拟分析,得出了主要参数变化对工作面热湿环境变化的影响规律。研究发现,掘进工作面风流与壁面岩石之间的热湿交换与掘进巷道风流与围岩之间的热湿交换具有明显不同的特点。为此,本文把掘进通风的风流系统划分为“工作面”区域和“巷道”区域,分别进行模拟研究。在掘进工作面区域,风流与围岩之间的热湿交换有限,其气候环境主要是由新风创建的一个热湿“小环境”,其热湿参数主要取决于风筒出口参数。研究表明,在巷道区域,随着回风风流温度逐步升高,由其对风筒内新风产生的“回热”效应,是导致掘进工作面高温环境的重要因素。最后,在模拟分析基础上,对掘进工作面热湿环境的改善提出了指导性建议。