煤层厚度是煤矿生产过程中非常重要的一个参数,其变化会影响采掘部署、增加掘进巷道数量、影响生产计划、降低回采率。另外,煤厚还影响采区的合理布置、采煤方法的正确选择、储量的准确计算、煤炭资源的充分回收等。因此,研究煤厚变化对指导煤矿安全生产具有重要的实际意义。煤矿井下顺煤层随钻测量煤厚技术能够实现煤层厚度的测量值更加接近其准确值;并能够从根本上解决由于煤层厚度变化引起的采掘工作接替问题、极大的提高掘进效率和煤层回采率、同时也能辅助于矿井煤与瓦斯突出灾害预测、促进煤矿安全生产、提高煤矿经济效益等重要意义。顺煤层随钻测量煤厚是根据测量钻头位置和上下两个煤岩分界面的距离而得到。通过对常用的岩层分界面测量方法进行对比和总结,选出三种适用于煤矿井下的煤岩层分界面测量方法:钻孔雷达技术、随钻地震技术、声波测量技术;结合随钻探测技术总结出三种与之相对应的顺煤层煤厚随钻测量方法,分别从工况条件、测量精度、信噪比及测量方式等方面对上述三种方法进行对比分析,认为相对于其它两种方法,钻孔雷达随钻测量方法更适用于煤矿井下顺层钻进中煤层厚度的随钻测量。本文针对钻孔雷达测量煤厚方法,对其主要硬件——钻孔雷达天线进行了设计与仿真,得出了适合煤矿井下随钻测量的主要天线参数:天线半径约为7.5mm,天线振子长度约为355mm,天线中心频率约为200MHZ。为了获取钻头的空间位置,参与设计了钻头姿态测量模块,并详细介绍了其工作原理、数据获取及处理过程。最后,基于GIS技术,设计并研发了随钻测量系统数据处理辅助软件,实现了钻孔及煤厚数据的实时获取、处理、存储、分析与显示功能。