煤岩界面识别是综采智能化的先决条件,依据煤岩具有辐射这一自身属性,研究综采条件下煤岩自然γ射线的空间辐射规律,解决煤岩界面变化与辐射分布、强度变化的关系,并据此提出识别方法,对于智能化综采面技术的实现具有重要的理论价值和现实意义。本论文以综采工作面煤岩起伏情况为背景,采用调研、实验室实验和理论分析相结合的方法,研究综采工作面煤岩界面起伏条件下辐射场的动态变化规律,分析煤岩界面的识别特征参数,形成综采工作面自然γ射线煤岩界面实时识别指标体系。论文研究取得成果如下:（1）根据钻孔资料、井下巷道观测及顶板垮落岩性资料分析统计了大同、西山、淮南、淮北、兖州、神东、潞安、汾西、巨野、九大矿区的综采工作面顶板岩性,结果表明,同一矿区不同矿井的顶板岩性相差无几。九大矿区综采工作面的顶板岩性以泥岩、粉砂岩、砂质泥岩、细砂岩为主,这几种岩性共占比67%,细粉砂岩、粗粒砂岩、中粒砂岩、细粒砂岩、页岩、炭质泥岩等共占比33%。而煤的放射性强度相对于岩石的放射性来说是最低的。（2）基于综采工作面的顶板岩性特征,设计了相似实验模型,并通过实验室实验研究了岩层不同起伏情况下自然射线辐射强度的变化规律,分析了不同起伏条件下自然射线辐射强度和岩层起伏角度的关系。结果表明,当探测器上的大理石厚度达到12cm厚时,辐射强度数值已趋于饱和,探测器上大理石的厚度在12cm之内时,探测器的辐射强度随大理石厚度的增加而增加。探测器上的大理石位置距离探测器电源端60cm处时,辐射强度数值达到最大值,在此范围内的测量是效果最好的。（3）根据实验结果得出了煤岩界面起伏条件下辐射场的动态变化规律,即当探测器在探测同一起伏条件下的岩层时,随着岩层厚度的增高,自然射线平均辐射强度相应增高,探测器由低到高探测时辐射强度曲线的上升幅度逐渐增大。当岩层厚度呈现出一定规律增高时,辐射强度曲线相应呈现出一定的规律。探测器在探测同一高度下的岩层时,在岩层最高处的自然辐射强度没有明显变化,而当岩层倾斜的角度从高到低发生变化时,探测器从低处探测到高处的辐射强度曲线相应发生变化,即岩层的倾斜角度越大,辐射强度曲线上升趋势就越大。当角度呈现出一定规律变化时,辐射强度曲线也相应显现出一定的规律。（4）基于煤岩界面起伏条件下辐射场的动态变化规律,以自然γ射线的辐射强度作为识别参数,进而提出综采工作面自然γ射线煤岩界面实时识别指标体系。并在此条件下进行研究,得出了起伏高度-移动距离-辐射强度之间的煤岩界面识别方程及起伏角度-移动距离-辐射强度的之间的煤岩界面识别方程,且此方程经数学检验方程拟合效果良好。根据以上研究,设计了综采工作面自然γ射线煤岩界面识别的现场测试方案。该论文有图54幅,表11个,参考文献124篇。