Амплитуда суточных колебаний температуры атмосферного воздуха в зависимости от климатической зоны и времени года может превышать 25 °С. Это приводит к развитию нестационарных теплообменных процессов в воздухоподающих стволах рудников и последующих горных выработках по тракту движения воздушной струи. Исследование направлено на изучение эффекта демпфирования амплитуды суточных колебаний термодинамических параметров атмосферного воздуха в воздухоподающих стволах калийных рудников. Суть эффекта теплового демпфирования заключается в нивелировании амплитуды колебаний температуры воздуха по мере продвижения воздушного потока по воздухоподающему стволу вследствие теплообмена с крепью ствола и массообменных процессов. Представлен теоретико-экспериментальный подход для прогнозирования микроклиматических параметров воздуха на сопряжении воздухоподающего ствола с подземным горизонтом с помощью модели сопряженного конвективно-диффузионного тепломассопереноса в пространстве ствола, крепи и окружающем породном массиве. Описана методика проведения натурных измерений на объекте исследования, приведены необходимые сведения для проведения экспериментов и расчетов, представлены данные натурных исследований для двух воздухоподающих стволов калийных рудников различной глубины. Данные экспериментальных измерений использованы для валидации предложенной модели. Полученное соответствие измеренных и расчетных данных подтвердило корректность выбранной модели для прогнозирования температуры на сопряжении ствола с подземным горизонтом. Определены эффективные коэффициенты теплоотдачи между воздушным потоком и стенкой для обоих воздухоподающих стволов, а также эффективные температуропроводности горных пород, окружающих стволы. Установлена эмпирическая зависимость температуры в околоствольном дворе подземного горизонта как функция среднесуточной температуры, амплитуды колебаний температуры на поверхности и сопряжении ствола с подземным горизонтом.