本文主要研究了一种较低成本、良好可靠性、无需电源,尤其可以远距离和多角度观测,适合大规模安装使用的新型液压支架压力监测装置。目前作为综采的关键支护设备,液压支架用来实现煤炭出产和综采设备的推进,整个过程中直接与工作面控顶区顶板相互作用,为采煤提供安全的作业空间。鉴于矿井复杂的工况,为了及时了解顶板来压和支架的支护状态,同时为安全、高效作业提供可靠的参考依据,非常有必要对液压支架的工作受载进行监测。目前存在的常规支架压力监测仪器普遍不具备防潮、防水、抗干扰性等优点;用电类监测装置存在电线的布设和维护,这无疑又提高了生产成本;声、电、振动类的传感器还需要对采集的信号进行调解,不能帮助现场的工作人员迅速了解支护状况;最重要的是,目前十分缺乏一种可以远距离、多角度观测的支架压力监测装置。因此,迫切需要一种无需能源供应,安装简单、方便,低成本,可远距离、多角度监测的液压支架压力监测装置。针对矿井压力监测要求,本文设计了一种新型的支架立柱压力监测装置。首先确定监测原理,确定基于各向异性材料在内部应力下的双折射效应和干涉显色现象,并搭建应力—显色光路,确定出用颜色来指示压力的新方法。其次确定监测装置结构,确定其主要由承载管、均载件和显示材料三个组件构成;通过承载管将立柱乳化液的压力转变为其自身的应力和变形,再由均载件将该应力和变形传递至显示材料,从而使显示材料承受内部应力;基于显示材料的应力—显色原理,用矿灯照射显示材料能够显示颜色,通过观察该颜色即可明确承载管所受压力大小。然后分析监测装置灵敏度,利用Pro/E 4.0软件建立三个组件的装配模型,并利用ANSYS14.5软件对该模型进行了0~60 MPa的静压分析,确定不同压力下三个组件的变形和应力,主要确定了显示材料的应力—显色的灵敏度关系。其次确定了监测装置在静态压力和瞬态冲击压力下的位移响应特性,并专门设计了一种监测装置的保护装置;分别在AMESim环境中分析了28,38.5,60 MPa压力下无保护装置时三个组件的位移响应特性和60 MPa瞬态冲击压力下有保护装置时的三个组件的位移响应特性,从而验证了保护装置的功能。最后测定监测装置的观测距离和角度,通过样机测试,确认灵敏度与ANSYS计算结果一致性良好,结果显示监测装置的可靠观测距离为20m内,有效观测角度为120°。