矿井通风是煤矿设计必不可少的组成部分,合理的矿井通风设计为矿井的安全生产、运行提供了重要保障。专用进风立井作为矿井通风的渠道,把室外新风源源不断的输送到矿井底部各个工作点,供给人员呼吸,同时也稀释井下的各种有毒、有害的气体和粉尘,为井下作业人员提供了一个安全、良好的工作环境,保障了矿井的安全生产。大柳塔煤矿白家渠风井回风源热泵项目被列入国家高新技术产业发展项目计划及投资计划,白家渠回风源热泵系统进行井筒防冻是西北地区的第一次实践。回风源热泵系统利用喷淋式水-气回风换热器回收矿井回风中所蕴含的热量,结合水源热泵技术加热室外新风,并采用全封闭式井口房混合方式进行井筒防冻时的空气预热。但在系统运行中,进风井口冷风侧存在温度低于2℃的局部低温区域,加之井筒壁产生的淋水,使得井筒的井口处极易产生结冰、砸冰的危险,结冰也会导致矿井通风量的不足,对井下人员、财产的安全造成严重的威胁。论文在广泛调研和查阅资料的基础上,主要针对大柳塔煤矿白家渠风井回风源热泵井筒防冻运行过程中出现的几个问题进行现场实验和研究分析,并提出了相应的改进意见。首先在冬季运行时,论文对大柳塔煤矿白家渠风井回风源热泵系统的运行过程、参数和井口房内空气状态进行了现场测试。在此基础上,为了有效解决井口的局部低温区域(进风井温度小于2℃)的问题,论文对井口房的冷热风混合进行深入分析、研究。在室外代表温度-8℃、-25℃下,利用数值流体力学的模拟软件——Fluent数值模拟技术,为解决井口冷风侧的局部低温区域(温度小于2℃)的问题,分别采取5种方案对井口房冷热风混合效果进行模拟实验:改变热风口的位置、热风口侧加装铁皮风管、改变热风口的位置与热风口加装铁皮风管相结合、热风口侧加装墙体、热风口侧加装墙体与改变热风口的位置相结合等。通过对典型截面Z-0.405m的模拟温度云图分析,当热风口B与C、F与G之间的间距为5.2m,C与D、G与H之间的间距为2.15 m,在进风井口与冷风口之间的热风口B、C、D、F、G、H侧加装宽度为0.24 m,高度为3.75 m,墙体长度分别为:(1)热风口B与C、F与G之间墙体长度为1.5m,热风口C与D、G与F之间墙体长度为2m;(2)热风口B与C、F与G、C与D、G与F之间墙体长度均为2m;(3)热风口C与D、G与F之间墙体长度为2.5m,热风口B与C、F与G之间墙体长度为2m。上述井口房结构下可满足规范及实际运行时对进风井温度的要求。