为充分利用瓦斯、减少发动机对井下环境的污染，本文以防爆柴油机为基础，探索以柴油引燃、瓦斯作为井下防爆内燃机动力燃料的方式消耗弥散在巷道内的瓦斯，降低瓦斯事故的隐患，同时也降低了柴油机排放、减少对井下污染的程度。通过理论分析了柴油机的工作过程，将发动机的计算物理模型分为进排气系统、汽缸系统和增压中冷系统。详细介绍了瓦斯的物化特性，并在软件模型中完善了瓦斯燃料库。依据发动机的结构和运行参数，对内燃机模块参数进行设置，采用GT-POWER模拟软件建立了LN490MZL型防爆柴油机性能仿真模型。依据试验数据对模型进行验证，仿真结果与试验数据对比在5%的误差范围内，所建模型具有较高的精度。软件模拟分析了防爆柴油机在不同工况下不同瓦斯替代率、喷油提前角及压缩比对发动机燃烧过程、排放特性和外特性的影响，总结了缸内压力和温度、有效功率和扭矩、烟度和NOx比排放的变化规律，确定了发动机在各种工况下的最优压缩比和喷油提前角。进行了防爆柴油机燃用不同量瓦斯气的台架试验。在发动机的进气系统中混入瓦斯，通过尾气分析仪对排放尾气成分及含量进行测量。对比分析了试验数据与模拟结果，两者变化趋势一致，吻合性较高，同时也验证了防爆发动机燃用瓦斯的可行性。