随着煤炭开采深度的日益增加,深部矿井热害问题也日趋突出,严重影响矿井的生产效率和井下作业人员的身体健康。目前矿井主要采用的降温系统有非人工制冷降温技术、机械制冷水降温技术、机械制冰降温技术、空气压缩式制冷降温技术、深井HEMS降温系统以及热—电—乙二醇制冷降温技术等。但这些矿井降温技术都有一定的适用范围或者使用弊端。而自然冷源预冷的压缩空气输冷矿井降温技术研究主要是将地面空气经压缩机压缩后,先经过天然冷源冷却系统对压缩空气进行预冷却,再经过人工冷源冷却系统对压缩空气进一步冷却,最后由引射器将压缩空气喷射至矿井工作面。该系统可以克服其它制冷系统的不足,并且具有制冷负荷低,运行费用低,输冷能力强,体积流量小,管道断面小,安全性能好,便于布置和保温等优点。本文对自然冷源预冷的压缩空气输冷矿井降温技术的设计方法进行了研究。具体的研究工作如下:(1)根据实际情况,对矿井热源产生的根本原因进行分析,总结了现有各个热源的热计算方法及公式。对井下不同性质的巷道热源进行分析,总结出各种类型巷道热源散热量的计算方法及公式。(2)介绍了自然冷源预冷的压缩空气输冷矿井降温技术的原理和基本组成。给出了该系统的空气处理方法及各设备的选型设计方法。重点介绍了该系统首次提出的自然冷源预冷的矿井降温技术和冷却塔获取低温技术。(3)运用FLUENT软件建立工作面气流组织及分布模型,并根据目前矿井实际情况设置模拟参数,对气流组织及分布进行优化,确定了较为合理的气流组织形式。(4)结合矿井实例,进一步阐述了自然冷源预冷的压缩空气输冷矿井降温系统的组成及设计方法。论证自然冷源预冷的压缩空气输冷矿井降温技术的可行性。