一、系统概述
顶板管理与控制专家系统是解决煤矿矿压观测及数据处理、顶板管理与控制，实现顶板管理质量标准化的计算机智能软件操作系统，系统采用专家的知识和经验，将其应用到计算机软件中，使其具有专家的智能，对有效保证煤矿的安全生产，促进煤矿安全质量标准化管理工作提供重要保证。
本专家系统主要包括七个7部分，即系统维护、矿压基本观测与分析、巷道支护、工作面管理和控制、数据库管理、查询和帮助。其结构如下图：
二、系统功能简介
1、数据库管理
数据库管理包括岩层力学参数、巷道基本信息、普采工作面基本信息和综采工作面基本信息四部分。
（1）岩石力学参数
岩石力学参数指巷道或工作面顶底板岩石力学性质特征，主要包括岩石或煤的RQD、单轴抗压强度、单轴抗拉强度、弹性模量、泊松比、内聚力、内摩擦角和容重等指标。
图1开采煤层参数界面
开采煤层顶底板岩层柱状图：当开采煤层参数、顶底板岩层参数都输入后，便可自动生成柱状图。
图2顶底板岩层柱状图
（2）巷道基本信息
巷道基本信息是巷道支护设计时巷道基本形状、尺寸以及锚杆（索）设计参数。包括锚杆（索）类型、长度、间排距、锚固力、预紧力、锚固剂型号等。备注中可以填写特殊情况时设计参数。其基本信息是矿压观测及报表基础。
选择工作面后，系统自动调出巷道的基本信息。
（3）普采工作面基本信息
普采工作面主要包括工作面名称、长度、推进长度、设计采高、支柱型号、支柱初撑力、支柱额定阻力、支柱缸径、泵站压力、乳化液浓度、超前支护距离、超前支护阻力、最大控顶距、最小控顶距、端面距和顶梁类型等参数，这些参数是矿压观测数据分析、观测报表的依据，输入必须准确无误。
（4）综采工作面基本信息
工作面基本信息界面如下：
图3综采工作面基本信息界面
2、矿压基本观测与分析
矿压观测与分析主要包括掘进巷道、普采工作面和综采工作面的观测、分析、预测预报和报表的输出。
掘进巷道主要包括基本观测数据表、观测日报表和观测月报表三部分。综采工作面观测内容同普采工作面一样，也包括基本观测、宏观观测、超前支护观测、活柱下缩量观测、观测日报表、超前支护支柱阻力监测分析和工作面来压预测预报。
系统可根据选择的条件自动生成观测日报表或观测月报表。
图4观测界面图
图5运输巷观测点的月报表
3、巷道支护
巷道支护包括围岩稳定性分类和锚杆支护两部分。巷道围岩分类指掘进巷道围岩稳定性分类，围岩分类是巷道进行锚杆支护的依据。巷道包括沿顶掘进和沿底掘进两类。
锚杆支护指掘进巷道顶板、两帮的支护，包括锚杆和锚索支护。在锚杆（索）支护设计中，包括顶锚杆参数设计、帮锚杆参数设计和锚索参数设计。
系统可根据具体的条件，给出相应的支护方案和支护参数，并且有支护参考图和支护参数报表。
图6巷道围岩分类界面
图7锚杆布置参考图
4、工作面顶板管理与控制
工作面顶板管理与控制是煤矿安全生产的保证，主要包括直接顶分类、直接顶初次跨落步距、老顶的分类、老顶的初次和周期来压步距、底板分类、支架选型及评价。
图8直接顶分类界面
图9直接顶初次跨落步距界面
5、系统查询模块
查询指在大量的数据中迅速、快捷、准确地查到所需的信息。本系统查询主要包括三部分：掘进巷道、普采工作面和综采工作面。