煤矿事故频发,造成了巨大人员伤亡和经济损失,井下安全生产问题已受到了国家高度重视,2011年国家安监总局与煤矿安监局提出了建设矿井安全避险“六大系统”的要求。传统的井下安全监测技术已不能适应当今煤炭生产的需求,迫切需要一种有效的现代自动化的先进监测技术来更新。无线传感器网络(WSN)是一种现代智能自动化的世界最新无线监测网络技术,综合了多个领域的先进技术,具有广泛的应用前景。针对上述情况,论文对煤矿安全智能无线监测采用最新WSN技术进行了探索,研究工作获得了江西省科技支撑计划、自然科学基金和教育厅科技计划三个项目的资助,重点对井下安全监测需要解决WSN的无线通信、传输路由协议、数据去冗和人员定位四个关键技术进行了研究。主要取得了以下一些解决方案和理论方法：(1)针对煤矿安全监测WSN井下无线通信问题。通过对无线通信介质、短距离无线通信技术和井下监测无线通信特征等进行了研究分析,得出了ZigBee最适合作为井下安全监测WSN的无线通信技术方案。此方案功耗与成本最低、扩展性与可靠性好、速率和时延小、网络容量大、拓扑结构灵活,通过设计节点入网和地址分配方案,验证了ZigBee无线通信技术的可行性。(2)针对WSN井下安全监测数据无线传输路由问题。对典型路由协议、WSN路由特点和井下安全监测路由需求等进行了分析与研究,通过对APTEEN簇首选举算法及其Sink附近节点负载均衡进行改进,创新设计了一种低转换代价的能量均衡(LRCEB)的高能效的分层路由协议。经NS-2仿真模拟对比,结果验证了新的LRCEB路由协议比APTEEN协议更节能,能耗降低明显,延长了WSN安全监测网络的寿命(降低了成本),井下监测安全性得到了提高。(3)针对WSN井下安全智能监测信息数据去冗问题。通过对WSN的数据去冗意义及技术、井下安全监测的数据特点及去冗要求、WSN数据融合技术等进行了分析研究,创新设计了一种基于LRCEB路由协议的信息挑选高效能的数据融合(ISEDA)算法。经理论数值分析及MATLAB仿真对比,结果均验证了新算法ISEDA在数据融合方面有更好的数据融合率和节能效果,网络寿命接近是LEACH算法的3倍,提升了WSN井下安全监测数据的可靠性,且具有一定的信息安全性。(4)针对煤矿安全监测WSN井下人员定位问题。对WSN的定位特点及技术理论、典型定位算法、井下人员定位需求及特征等进行了分析对比和研究,创新设计了一种基于锚节点优化的R-A (RSSI-APIT)混合定位算法。通过模拟测试与MATLAB分析,结果验证了R-A算法达到了预期设计定位效果,且在锚点较少的情况下也具有较好的定位精度,降低了能耗与成本,可满足井下矿工人员的定位要求。以上研究可为WSN应用于井下安全监测及人员定位跟踪提供理论参考,将加快推进矿井安全监测技术的信息化、自动化与智能化进程,以提升井下安全避险系统的先进性和可靠性,会大幅度提高煤矿生产的安全性。