本发明公开了一种用于煤矿井下的抽采瓦斯变压吸附提浓增产系统及方法，将预先抽真空的装填吸附剂的甲烷吸附罐和脱水装置与煤矿井下瓦斯抽采支管连通，压差作用下低浓度瓦斯经除尘装置、气水分离器后进入负压状态的脱水装置和甲烷吸附罐中，甲烷被吸附剂优先吸附，之后利用煤矿井下低负压抽采系统将甲烷吸附罐中自由空间游离的氮气和氧气抽离，然后利用煤矿井下高负压抽采系统对甲烷吸附罐和脱水装置抽真空，使吸附剂上吸附的甲烷脱附以获取高浓度瓦斯，同时吸水剂和甲烷吸附剂再生。本发明利用煤矿已有的高负压和低负压抽采系统，不需额外增加动力设备，即可大幅增加高负压抽采系统的瓦斯浓度，安装灵活，适用广泛。