井下明渠是矿井排水的重要途径之一,对明渠水流量进行监测能够反映出井下总的渗水量。通过分析固定时间内明渠水流量的变化量能够对矿井水害进行一定程度预警,减少矿井水害事故发生的几率。通过分析山东与江苏多个矿井明渠断面的形状和深度宽度比确定了浅宽矩形断面明渠为研究对象。通过分析目前常用明渠流量测量方式的优缺点,选取采用“水面流速法”测量明渠流量。确定了利用“水面流速法”测量明渠流量需要测量的三个必要参量:泥层厚度、水位高度、明渠中线表层水面流速三个测量参量。通过分析测量参量的必要需求确定了采用模拟人工测量的方式进行参数测量。通过模拟人工测量的方式对明渠水流流量、流速、泥层厚度、水位高度、环境温度等进行多测量参数的监测,便于矿井工作人员及时掌握明渠水流量与明渠工作状况。本文设计的矿井明渠流量测量装置通过霍尔开关与编码器电机相结合测量出明渠底部泥水交界面的位置,通过超声波测距传感器测量出明渠水流上表面高度,进而计算出明渠水层的厚度。测量装置伸缩臂的前端安装有旋浆式流速仪用以对明渠中线近水面水流速度进行测量。并实时将测量的数据通过WIFI或M-BUS总线传输到地面监控计算机进行流量计算、存储、预警与共享等。