为了解决高地温矿井普遍面临的热害问题,提出了冷壁降温技术,其工作原理是通过在巷道壁面贴附含有冷媒介质的吸热板,利用吸热板与巷道岩壁和通风风流进行热交换,将吸收的热量转移到流动的冷媒介质中,减少高温围岩传递到巷道的热量,从而降低井下温度。与其他矿井降温系统不同,冷壁降温系统的降温原理包括吸热降温、对流降温、隔热降温和辐射降温四个方面。本文主要做了以下几方面的研究:提出了冷壁降温系统工作模型。其核心部分由冷媒系统、制冷系统、输运系统和冷壁系统四部分组成,可根据实际条件利用地下恒温层自然冷却或利用人工制冷系统制备冷媒介质。采用实验和数值研究方法,对吸热板的吸热特性参数进行了研究。通过建立小尺度冷壁降温系统实验平台,研究了吸热板水流温升、吸热板吸热效率、水流量（0.024kg/s～0.064kg/s）、电发热膜热流密度以及进口水温（19℃～29℃）之间的实验关系。还采用Fluent软件计算了吸热板水流温升与水流量（0.0018kg/s～0.0353kg/s）、进口水温（2℃～22℃）、巷道壁面温度以及管间距之间的函数关系。建立了冷壁降温系统的吸热控制方程,利用分段迭代法和分离变量法得出其解析解,计算出围岩的散热密度和系统的平均吸热密度。利用归一法修正了巷道内环境平均辐射温度的算法,采用蒙特卡罗法进行辐射角系数的计算,与理论解的对比表明当能束射线的数量达到五百万条时,蒙特卡罗法的最大计算误差仅为0.13%。论文最后通过一个工程实例,提出了冷壁降温系统的设计流程,得到了热害巷道冷壁降温系统水流量等关键设计参数。计算结果表明,安装系统后矿工在巷道内进行中度活动时,冷壁降温系统的加入能够让矿工的不满意率从92%降低为27%。该论文有图80幅,表20个,参考文献132篇。