目前煤矿安全监控系统主要以有线方式实现参数监测与信息传输，一旦有线网络发生故障，整个系统将完全瘫痪，影响矿井安全生产。本课题旨在研究一种适合矿井监控与应急通信要求的结构灵活、适应性强、传输可靠的通信技术。课题从以下四个方面开展工作：矿井无线传输特性、WSN覆盖控制技术、矿井信息传输网络体系和WSN网络通信协议。. 用几何光学的镜像法及波导模式理论分析了无线电波在井下巷道内近场区、远场区的传播规律，结合两种方法建立了矿井无线电波传播特性的预测理论。. 针对煤矿井下巷道WSN覆盖的要求，提出了基于矩形分区覆盖的节点部署方法，将节点按矩形排列的方式布置在巷道两侧，可以用较少的节点满足2重覆盖要求。采用基于分组的非均匀部署方式来布置节点，根据到基站的距离将网络分为不同的分组，分组距离基站越近，部署节点越多；利用基于探测的冗余节点调度机制来使组内冗余节点休眠，解决了网络能耗不均衡问题，延长了井下无线传感器网络的生命周期。. 通过系统研究矿井无线传输特性和WSN的连通覆盖特性，采用“软网桥”技术，提出基于Ethernet和WSN的矿井监控与应急通信技术。正常生产时矿井通信以已有的工业以太网为井下信息传输主干网，以无线传感器网络为辅助网络，实现矿井设备、环境监控信息和井下人员信息的可靠传输；在发生矿难或线路中断后，通过唤醒局部WSN，以WSN簇构成“软网桥”，形成Ethernet—WSN—Ethernet信息传输平台，自动、快速形成矿井应急救援通信系统。.设计了WSN的MAC协议。采用了局部统一调度机制，由SINK节点充当簇头，周期性地发送SYNC调度信息；当SINK节点检测到有线中断时，在下一个SYNC的数据域更新工作模式标志，转换工作模式，实现两种工作模式的转换。分别设计了工作面路由协议和巷道路由协议。对于节点分布较密集的工作面进行分层管理，根据各层中数据流量的不同选取不同的簇首竞选半径，以达到网络能耗均衡的目的。巷道路由协议RRPR针对应急通信系统要求，针对不同类型数据采取不同的路径选择方式，保证紧急数据的正确可达。. 通过系统研究矿井无线传输特性和矿井WSN的网络连通覆盖性，采用“软网桥”技术，提出了基于Ethernet和WSN的矿井监控与应急通信技术，形成Ethernet— WSN— Ethernet信息传输平台，能自动、快速形成矿井应急救援通信系