2. 矿井风流热环境参数
矿井风流热环境是评价井下气候条件、开展热害计算与治理的基础。仅凭“热不热”的直观感受无法支撑风温预测、制冷负荷计算或除湿方案设计，必须把风流状态量化为一组可测量、可计算、可比较的参数。本节围绕温度、湿度、焓值和露点温度四个核心参数展开，说明它们的物理含义、相互联系以及在矿井条件下的测量方法。
一、干球温度、湿球温度与相对湿度
温度是热环境最直观的参数，但矿井风流中真正有工程意义的是三种温度：干球温度、湿球温度和露点温度。干球温度 t 就是普通温度计测得的空气温度，反映风流的显热水平；湿球温度 tw 是空气与水充分接触、达到绝热饱和时的温度，它同时包含显热与潜热信息，湿球温度越低，说明空气越干燥、蒸发冷却能力越强。相对湿度 φ 表示空气中水蒸气分压力与同温度下饱和水蒸气分压力之比，直接反映空气的潮湿程度。
矿井风流湿度来源复杂：岩壁涌水蒸发、采掘作业洒水、皮带运输与人员呼吸都会持续加湿。回风巷相对湿度常接近 90%～100%，此时即使干球温度不高，人体汗液难以蒸发，热感觉也会明显恶化。因此井下测点不能只记录干球温度，必须同步测量湿球温度或相对湿度。
二、焓值：衡量风流总热量的综合指标
湿空气的焓 h 是 1 kg 干空气所含显热与水蒸气潜热之和，工程上常用近似式：
h ≈ 1.005·t + d·(2501 + 1.86·t) (kJ/kg干空气)
其中 d 为含湿量 (kg/kg干空气)，t 为干球温度 (℃)焓值把温度和湿度统一到一个量上，是风流热力计算的核心参数。矿井进风与回风的焓差乘以风量，即为风流从井下获得的总热量，可据此反推围岩放热、机电设备放热和氧化放热的份额。例如某矿进风 t=22 ℃、φ=60%，查湿空气性质表得 d≈0.0099 kg/kg，计算得 h≈47.3 kJ/kg；回风 t=30 ℃、φ=95%，d≈0.0256 kg/kg，h≈94.5 kJ/kg。若风量为 60 kg/s（约 50 m³/s），则风流吸热量约为 60×(94.5−47.3)≈2832 kW。这一数值是判断是否需要机械制冷的重要依据。上述数据为教学示例，实际计算应使用现场实测参数。
三、露点温度与结露判断
露点温度 td 是空气在水蒸气分压力不变条件下冷却至饱和时的温度。当壁面温度低于风流露点时，水蒸气会在岩壁、管道或设备表面结露。结露不仅恶化湿热环境，还会造成巷道湿滑、电气设备受潮和支护材料锈蚀。判断是否结露只需比较壁面温度与露点：壁温高于露点则不结露，低于露点则结露。在进风井筒冬季或深部低温岩层附近，这一判断尤为关键。
四、井下测量方法与操作要点
井下测量与地面实验室不同，测点布置、仪表选择和读数时机都会显著影响结果。常用仪表包括：通风干湿球温度计（或阿斯曼湿度计）测干湿球温度，电阻式温湿度传感器测相对湿度，红外测温仪测壁面温度。测量时应遵循以下要点：
- 测点布置：在进风井底、主要进风大巷、采掘工作面进风侧和回风侧分别设点，测点距巷壁、顶板不小于 0.3 m，避开机电设备、水泵、水沟等局部热湿源。
- 同步读数：干球、湿球、壁温应在同一位置、同一时段读取，避免风流波动造成参数不匹配。
- 湿球维护：湿球纱布需用洁净水润湿并保持湿润，风速低于 2 m/s 时应使用带风扇的通风干湿表，否则湿球读数偏高。
- 壁温测量：红外测温仪需按被测表面发射率修正，岩壁、金属管道、混凝土的发射率不同，不能直接套用默认值。
- 数据记录：同时记录测点位置、时间、风量、气压和天气（进风侧），便于后续焓差与热源分析。
五、参数之间的联动与工程判断
四个参数并非孤立：干球温度升高会抬高焓值，含湿量增加既抬高焓值又抬高露点，湿球温度则综合反映蒸发冷却潜力。工程上常用“焓差法”评估热害程度：进回风焓差越大，说明风流在井下吸热越多，制冷需求越高；若焓差主要来自含湿量增加，则应优先考虑除湿与防水，而非单纯降温。露点则用于判断结露风险，指导保温与设备防护。把温度、湿度、焓值、露点作为一个整体来测量和分析，才能为后续风温计算和治理方案提供可靠输入。