煤炭在我国能源生产和消费中的占比高,随着挖掘深度的不断提高,矿井热害问题就变得越来越显著。为了实现煤炭的安全挖掘,现在急需对回采工作面风流温度进行准确预测,从而提高采矿安全。为解决上述问题,本文主要针对回采工作面风流温度预测模型的建立进行研究。首先分析了矿井回采工作面传热的基本原理,对影响矿井回采工作面热环境的各项热源、风流换热基本规律以及影响回采工作面温度的放热系数、不稳定换热系数以及其它各项物理参数进行了分析。然后对回采工作面的各项热源散热量的计算进行分析,将风流热能平衡方程整理为非齐次一阶线性微分方程,进行求解,得到风温预测模型结构表达式。以预测偏差平方和为目标函数,并得到目标函数优化方程,根据非线性最小二乘法原理,采用高斯-牛顿法对目标函数优化方程进行求解,实现风温预测模型结构表达式中参数的辨识。采用插值计算得到非传感器安装位置的风温值,将预测模型进行拓展。接下来研究了巷道回采工作面的传热过程,在Fluent中设置有限元模型边界条件,仿真得到风流温度变化曲线。将仿真与预测数据进行对比,结果表明风温预测模型具有准确性。利用仿真模型分析了进风口风流速度、温度以及煤壁温度等参数对回采工作面风流温度的影响规律。最后在模拟巷道实验平台上进行实验。通过在传感器安装位置的实测与仿真数据对比,验证了仿真的有效性。将拓展后的风温预测模型得到非传感器位置的风温与实测数据插值和仿真得到的相同位置处的风温进行对比,结果表明风温预测模型具有准确性。