瓦斯爆炸和突出风险严重影响了井下工作人员的生命安全和设备财产安全,精准实时的检测瓦斯标志性气体CH4对保证矿井安全高效生产和井下工作人员的人身安全具有重要意义。现有的矿井瓦斯检测装置的检测精度易受环境因素影响而产生较大误差,故本文采用可协调二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)实现CH4气体的高精度实时检测,主要进行了如下工作:通过分析TDLAS的实验原理以及应用的相关理论,对系统的发射单元、吸收池及接受与数据处理单元进行设计,搭建了基于TDLAS技术的检测CH4气体浓度的实验系统。实验测试了四组浓度为400ppm、500ppm、600ppm、700ppm的CH4气体,实验结果表明:-5℃～10℃,浓度随着温度的升高而上升,10℃～50℃时,浓度缓缓下降;0kPa～60kPa的升压过程中,浓度随着压力的提升而逐渐减小。通过探究温度和压力对CH4吸收谱线的影响,分析了温度和压力对测量浓度影响的深层原因,随后采用多元线性回归法对温度和压力与CH4浓度数据进行拟合,得到了温度和压力与CH4浓度的拟合关系,为矿井下基于TDLAS技术检测CH4气体浓度趋势预测提供参考。为消除温度和压力对检测数据的误差,分别建立了 BP、GA-BP、PSO-BP三种针对CH4气体的浓度修正模型进行实验数据的温压补偿,分析并比较三种修正模型的预测评价指标,得到PSO-BP是效果最佳的温压补偿修正模型,补偿后相对误差达到了 1.42%,可应用在气体浓度监测模块中,明显提高了矿用TDLAS系统对甲烷的检测精度并降低了硬件成本。本论文为矿用CH4气体实时检测提供一定的实验基础,对矿用TDLAS气体检测系统的产品化具有一定的参考意义。