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、粉尘和水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,矿井热害治理成为一个亟需解决的课题。本文通过介绍蒸发冷却技术降温的原理,分析空气与水直接接触时的热质交换理论,指出在空气与水热质交换同时进行时,推动总热交换的动力是焓差而不是温差,同时分析了在不同初温参数条件下空气与水接触时发生的热湿交换过程,建立了喷淋室热质交换数学模型并求得其数值解,得出影响喷淋室热质交换效率的关键因素。在理论分析的基础上进行了蒸发冷却实验研究,得出了直接蒸发冷却器的工作性能影响规律:为使直接蒸发冷却器性能达到最佳状态,入口空气风速应取1～2m/s;入口空气干湿球温度差越大,降温效果越明显;尽可能地使喷淋水温度接近空气湿球温度;存在一个最佳淋水量区间,淋水量在合理区间内变化时,对蒸发冷却过程中的热质交换的影响基本可忽略不计。创立一种新型的矿井局部热害治理空调系统,即快速蒸发冷却空调系统,并分析了快速蒸发冷却技术的降温原理,提出了空调系统的结构模式。以赵楼煤矿为例,通过空调所需供气量和经济性两个方面进行分析,得出一台国产D-100/8型空气压缩机供气量即可满足矿井制冷要求,同时,该空调系统的运行费用也较为合理。经过FLUENT软件模拟效果与理论计算相吻合。快速蒸发冷却空调系统是目前矿井局部热害治理的一种可供选择的方式。