随着煤炭工业的发展,瓦斯突出及瓦斯爆炸等事故频繁发生,从而使瓦斯气体检测成为保证煤矿安全生产面临的一项重要课题。矿井瓦斯的主要成分是甲烷,引起瓦斯爆炸的三个主要因素是瓦斯浓度、氧气和火源。因此,实时可靠检测矿井瓦斯浓度对减少国家和人民的生命财产损失有重要的经济意义和社会意义。本论文针对目前矿井瓦斯检测的现状和发展,重点研究了以下内容:1)首先,综述了瓦斯检测常用的检测方法和红外瓦斯传感器的国内外发展现状,然后介绍红外光谱吸收原理和差分吸收技术,为论文奠定了理论基础;2)其次,根据红外光谱吸收原理、差分吸收技术和单光路双波长工作方式,利用瓦斯在3.31μm处较强的吸收线设计红外瓦斯传感器。重点介绍了红外瓦斯传感器的硬件设计,研究了光源调制技术。采用差分放大电路为核心的信号调理电路,利用高速A/D芯片采集瓦斯浓度信息;3)再次,对差分吸收式红外瓦斯瓦斯传感器进行了实验,采用二项式拟合出瓦斯浓度-电压曲线,并对标定好的红外瓦斯传感器进行了示值对比实验、一致性实验、稳定性实验等,实验结果证明系统工作稳定,各项技术指标达到项目要求;4)最后,研究了矿井内不同粒径的煤尘、湿度对红外瓦斯传感器工作的稳定性和可靠性的影响,并研究了红外瓦斯传感器的防尘防水技术。利用自建的煤尘和湿度实验系统对红外瓦斯传感器进行了长时间的不间断实验,得出煤尘对红外瓦斯传感器的输出电压的影响呈线性关系和湿度对红外瓦斯传感器输出电压的影响在短时间内也呈线性关系的重要结论,初步建立了煤尘和湿度对红外传感器的实验模型。