目前,煤矿水害事故频繁,使得研制开发高性能矿井水灾害监测和预警系统成为刻不容缓的事情。矿井水灾害监测和预警系统主要用于监测矿井地面附近的湖泊、池塘、水库、地面河流水量变化情况以及监测井下各处的排水情况、出水情况、水温情况。依据地面各处水位变化情况、矿井下各处汇聚水量的异常以及与矿井开采煤层的电法勘探数据相结合来预警水害的发生。本课题首先对矿井水文监测系统在国内外各个领域的应用案例以及发展趋势进行全面的比较与分析,在全面认识矿井水文监测系统开发意义以及相关技术原理的基础上,系统地对其进行需求分析,基于所得结论,提出矿井水文监测系统的硬件设计方案以及上位机设计方案,进而确定系统的整体设计思路。本文首先综合利用GSM短消息业务以及GPRS技术完成上位机与下位机的信息传输,同时完成系统所需工具及相关技术的选择;然后利用B/S三层架构,采用基于.NET FrameWork、SQL Server 2008数据库开发技术,同时采用.NET平台里的ADO.NET进行数据库访问,最后应用基于Java语言的JSP技术,从而完成矿井水文监测系统上位机部分的搭建。本文对矿井水害预警方法进行了研究,把矿井水文地质参数的实时监测数据和矿井开采煤层的电法勘探数据相结合作为研究对象,并对预警分析算法进行了研究,提出了基于协同变化的局部极值和时序局部变异极值的预警极值搜索算法,并结合预警决策规则,建立数学模型,实现了预警功能。该矿井水文监测系统是一个集接收、汇总、统计、分析于一体的平台,同时具有动态实时监测、报警数据查询、历史数据查询、日志查询、曲线分析、时段统计、测点管理等一系列功能,操作界面具有良好的交互性。经研究与测试得知,该系统性能稳定,操作方便,准确性较高,实时监测功能不仅减少了安全工作人员的工作量,同时减免了许多矿井下方水事故的发生,从而有效确保煤矿的安全生产。