本实用新型提供了一种矿井回风余热梯级利用系统，涉及井筒防冻供暖的技术领域，包括回风系统、井口加热器组件、井下进风机构和热泵机组；通过对于矿井的回风余热进行梯级利用，而且回风系统和热泵机组共同加热井口加热器组件，井口加热器组件能够加热井下进风机构井口处的室外空气温度；通过余热的梯级利用，能够降低冬季为井筒防冻的运行费用，缓解了现有技术中存在的热泵技术需要消耗大量的电能，以及利用矿井回风适用性低，具有影响矿井通风安全隐患的技术问题；实现了综合能效比大幅提高，可节约大量能源，并且运综合行费用低，有效减少对环境的污染，推广使用后的经济效益和社会效益突出。