通过对煤层气排采现场环境的调查分析，分析了驱动煤层气排采机械动力的优点和发展趋势，对燃气机、电机驱动作了比较和分析，通过对煤层气产气过程和产气特点进行研究，针对煤层气排采在不同生产阶段产水量变化较大，需要调节排采设备参数以实现煤层气稳产、高产的现状，对比现有煤层气排采设备的特点，发现目前燃气机驱动排采设备存在调节参数不方便、可调范围小，不能满足煤层气排采工艺要求的不足，提出了一种燃气机驱动煤层气排采机无级调速系统的设计方案。通过对现有机械无级变速器分析研究，结合现有的煤层气排采机的特点，提出了一种满足燃气机驱动煤层气排采机的无级调速系统，对该系统进行了型综合和结构设计，使用该燃气机驱动煤层气排采机无级调速系统，能够实现排采机冲次0.5~7/min连续无级可调，扩大了煤层气排采机的参数调节范围，既能够满足煤层气井开采初期产水量较大的要求，又能够适应煤层气排采后期产水量较小的工况需要，可以有效地提高煤层气排采设备的实用性。论文还对使用上述机械调速装置的煤层气抽水机的现场布置和安装进行了设计，并对之进行了经济性评估，评价表明：该系统是一种可行的煤层气排采设备调速方案。