随着我国矿井开采深度的不断增加和机械化水平的不断提高,随之带来的高温热害问题也越发突出。井下高温高湿的作业环境严重的影响了矿工的自身健康和煤矿开采的生产效率,同时给煤矿的安全生产埋下了隐患,当下煤矿热害问题已然成为煤矿安全生产的六大灾害之一。在追求低能耗、高效率的大环境下,探索新型节能高效的矿井降温系统,为矿工带来安全健康的作业环境,是现在各国采矿工程、安全生产科研工作者重点研究的课题之一。本文首先针对湿度对舒适性方面的影响,将等效温度概念引入矿井降温,分析得到可以通过降低矿井湿度来调节矿工的舒适度,间接减少作业面的需冷量。同时对溶液除湿再生基本原理进行分析,对基于传质动力的溶液除湿再生理论进行研究。结合矿井通风系统提出以空气热能治理热害,将现有的溶液除湿再生技术与矿井通风系统相结合,研究探索热泵技术的应用可行性,针对传统矿井降温方式存在的问题,研究设计出基于空气能的矿井溶液除湿再生系统,其克服了传统空冷器冷热转换效率低,冷量损失大的问题,且解决了井下环境制冷机冷凝器排热困难的问题。为提高系统除湿效率,针对深部矿井的特殊条件,对优化设计的除湿器/再生器的性能进行实验研究,探究鲍尔环填料、多面空心球填料和Celdek规整填料的除湿器/再生器在不同工况条件下溶液除湿再生性能,通过对比其除湿再生量、除湿再生效率、空气出口温湿度的实验数据,分析得到在矿井掘进工作面Celdek波纹填料是除湿器的最优填料,最佳风量在2.8m/s到3.6m/s之间,恢复器选择鲍尔环填料,最佳风量为3.2m/s,选择这两种填料不仅除湿效率高,且经济价值高,对于煤矿环境下制冷机制取的冷却水温度越低越有利于系统的溶液除湿再生,但是考虑到矿井掘进工作面实际需要,保证能源不被浪费,为节约能耗,将制冷机运行功率开到90%的运行工况条件下,由实验数据可以推断,其完全可以满足矿井员工安全舒适工作的目的。最后,本文通过数值模拟,模拟了不同风量条件下深部矿井掘进工作面的矿井除湿效果,并对其温湿度场进行了比较分析,在配风量为Qk=400m3/min的情况下,整体除湿效果最优,作业区间平均空气含湿量能降低到52%,等效温度达到空冷器降温水平,且在进口相对湿度为60%及以下的时候,巷道中的湿度分布有利于工人的工作,空气经过除湿处理后明显改善了原有的工作环境。通过工程实践,结合煤矿系统测试统计数据参数,分析其降温除湿效果优于传统局部降温系统,提高了矿工在工作面的热舒适性,降低了能耗,解决了深部煤矿的实际热害问题。