顶板岩石相当于一种自然γ射线放射源,而γ射线穿透煤层之后的剩余量与煤层的厚度存在一定的数学关系,通过这个原理设计了一套基于MCS-51单片机的自然γ射线顶煤厚度测量仪。实验证明,该顶煤厚度测量仪具有较好的测量精度,能够很好地满足煤矿需求。