本实用新型涉及一种矿井瓦斯气的分离液化设备。其包括压缩净化设备、制冷设备、液化分离设备和辅助设备；液化分离设备包括换热器和一个分馏塔，压缩净化设备的原料气输出管路与液化分离设备中的换热器的原料气输入通道连接，制冷设备的制冷管路与液化分离设备的换热器的制冷通道连接，所述液化分离设备的换热器的原料气输出管道与位于分馏塔中部的原料气输入口相连；分馏塔顶部具有冷凝器，同时其顶部还设有气体管路将低温空气引回到换热器中；分馏塔底部具有蒸发器，同时底部设有液态天然气引出管道。本实用新型的设备避免了在低温下生产氮气，并且采用空气回热的方法，设备结构简单，降低了能耗，减少成本，更有利于大规模推广。