小晋煤矿井下通风系统中，甲烷浓度是最直接的灾害预警指标。我国《煤矿安全规程》明确规定，井下回风流中甲烷浓度达到1.0%时必须报警，达到1.5%时须切断采掘工作面电源。甲烷气体传感器检测的核心任务，就是在浓度达到危险阈值前给出可靠信号。传感器选型的第一步是确认防爆等级，矿井下必须使用矿用隔爆型或矿用防爆型传感器，外壳防护等级不低于IP65，爆炸等级需满足ExdⅠMb标准，这是所有检测方案的前提条件，没有合规的防爆认证，再精密的传感器也不能下井使用。
传感器的工作原理主要分为催化燃烧式和红外式两大类。催化燃烧传感器成本低、响应快，但在硫化氢、二氧化硫等中毒性气体长期存在的环境下，敏感元件的钯催化剂会逐渐失活，导致读数漂移甚至归零。红外传感器依靠甲烷分子在3.3μm波段的特征吸收，不受催化剂中毒影响，但受井下粉尘遮挡影响较大，需要定期清理光学窗口。实际工程中，很多矿井采用两种原理并联的方式——催化燃烧传感器作为主传感器，红外传感器作为校验，交叉比对数据来提高可靠性。
检测环节中最容易忽视的问题是零点漂移。甲烷传感器出厂时的零点通常设定在0%CH₄，但井下长期高湿、粉尘环境下，零点会在数月内偏移0.1%到0.3%，相当于在真正浓度很低时已经出现误报，或者在浓度升高时读数偏低。正确的做法是按规程要求每月至少进行一次标定，使用标准气体（推荐2.0%或4.0%CH₄标准气）对传感器进行校准，记录零点值和满量程值的变化趋势。发现漂移超过0.1%的传感器应立即停机检修或更换，不能带着误差继续运行。
除传感器本体外，检测方案还必须考虑信号传输和供电的防爆问题。井下传感器与地面监控中心之间的信号线需要采用本安型（Intrinsic Safety）回路，限制回路中的能量不会引燃周围爆炸性混合气体。供电电压一般控制在DC24V以下，传输距离超过2公里时应加装信号中继。地面监控端应配置声光报警装置，报警响应时间不超过1秒，同时联动通风系统自动启动局部通风机或切断电源。整套系统的验收需要取得煤矿安全监察部门颁发的检测检验报告，所有传感器必须具有有效的矿用产品安全标志（MA标志），缺少任何一项都无法通过安全验收。
