矿井井口空气预热炉通过一系列机制来提高井口空气的温度，确保矿井内的气候条件适宜，特别是在寒冷地区防止井口结冰，保障矿井的安全生产。以下是提高井口空气温度的主要方法：

一、直接加热法

锅炉预热：

原理：利用锅炉产生的蒸汽或热水作为热源，通过空气加热器将热量传递给冷空气。

操作：被加热的空气量通常为总进风量的15%40%，加热后的空气温度可达到4070℃。加热后的热空气再与一部分冷空气混合，确保送入井下的空气温度保持在2℃以上。

优点：加热效率高，能够迅速提高井口空气温度。

地温预热：

原理：利用地层的调温作用加热矿井的进风流。当地面冷空气进入井巷后，与周围岩体产生热交换，使空气温度逐渐升高。

操作：预热巷道多利用废旧井巷或采空区。预热后的空气一部分送入井下，一部分由提升井排出，以防止井筒结冰。

优点：能耗低、施工简单、易于管理，且在中国东北等寒冷地区的金属矿山得到广泛应用。

二、热能回收再利用

矿井提升机电机热能回收：

原理：矿井提升机电机在运行过程中会产生大量热量，通过风-水换热器将这部分热量回收，用于预热井口空气。

优点：实现能源的高效利用，减少能源消耗和环境污染。

矿山排水热能回收：

原理：利用矿山排水中蕴藏的低温热能作为热源，通过热泵机组等设备将热量提取出来，用于预热井口空气。

优点：适用于排水温度适中、排水量较大的矿山，能够实现废热资源的再利用。

三、综合预热系统

一些先进的矿井井口预热供暖系统结合了多种预热方法，如锅炉预热、地温预热以及热能回收再利用等。这些系统通过智能控制单元监测各管路中的风、水的压力、流量、温度数据，实现热量的精准调控和高效利用。

四、注意事项

安全监测：在预热过程中，应实时监测井口空气的温度、湿度以及有害气体的浓度，确保矿井内的气候条件符合安全标准。

设备维护：定期对预热炉及其附属设备进行维护和保养，确保其正常运行和延长使用寿命。

节能环保：在选择预热方法时，应优先考虑节能环保的方案，减少能源消耗和环境污染。

综上所述，矿井井口空气预热炉通过直接加热法、热能回收再利用以及综合预热系统等多种方法提高井口空气的温度。在实际应用中，应根据矿井的具体情况和气候条件选择合适的预热方案。