本发明涉及一种基于光纤光栅的巷道顶板离层动态监测系统及预警方法，属于矿井安全监测领域。包括地面数据处理及控制子系统、井下数据传输通讯子系统、井下传感数据采集子系统三部分：地面数据处理及子系统安放在地面控制中心室内，由地面上位主监控计算机、光纤光栅解调装置和供电电源组成；井下传输通讯子系统由矿用传输光纤和光纤接线盒组成；井下传感数据采集子系统包括至少一个光纤光栅顶板离层监测装置。实现了顶板离层的实时在线动态连续测量，获得巷道围岩的变形情况，检验锚杆支护参数的合理性，一旦超出离层的预警阈值，可准确的发出预警信号，以便及时采取措施，防止顶板坍塌，对锚固区内外顶板离层大小及巷道稳定性具有重要意义。