au W01モバイルルーターにmineo simを入れたらその電波はWimaxですか？

端末の動作モードで変わってきます
ハイスピードモード…wimax2+帯域を使用
ハイスピードエリアプラスモード…au4G-LTE帯域を優先使用

mineoでは「ハイスピードエリアプラスモード」での使用をお勧めします。

質問の主旨にある「Wimax2+として使える」ことと、「単なるwi-fiモバイルルーターとして機能する」ことがどう違うのか、理解できません。

その上で一般論として言うと、W01（HWD31）にmineo、または別のau回線を利用するMVNOのSIMを入れて利用する場合、ハイスピードプラスモードでFDD-LTEとWiMAX 2+（TD-LTE）の両方を利用できます。また、ハイスピードモードでWiMAX 2+（TD-LTE）のみ利用することも可能です。
この場合出せるスピードは、他の携帯端末やルーター端末に入れた場合と全く同じです。

以前、mineoとW01で運用していました。

mineoのsimを使用して、ハイスピード、ハイスピードプラスエリアのどちらに切り替えても使えます。

ハイスピード　→　WIMAX2+の電波のみを使って通信
ハイスピードプラスエリア　→　WIMAX2+とAUの電波を使って通信

といった感じになります。

ハイスピードプラスエリアに切り替えると余計な費用がかかる旨の通知が出ますが無視して大丈夫です（mineoで使っているので追加費用発生しません）。

もともとAUは自社の電波と見えないところでUQWIMAXの電波を使っています。
基本、mineoはこの仕様に合わせてあるので、W01だとどちらか選択して使うことが可能です。
通常、ハイスピードプラスエリアにしておけば問題ありませんが、場合によってはWIMAX2+の方が通信速度が速い場合がありますので、その際はハイスピードへ切り替えた方がよい場合もありますね。

パケット消費はハイスピード、ハイスピードプラスエリアのどちらを使っても一緒です。

ちなみにSIMはVOLTE用は使えませんので、非VOLTEを準備して下さい。

mineo　A　プラント　W04　を組み合わせて使ってます。
結論から言うと使えますよ。Wimax2でもLTEでも通信できます。

料金はmineoの契約条件が適用になります。（従量料金）
Wimax2は早くて快適ですがパケットの消費も増えるので
料金の増加にはご注意ください。