我国地下煤炭储量很大，位居世界前列，煤炭资源在我国能源结构中所占的比重一直都很大，煤炭行业已成为我国国民经济快速发展的支柱产业。然而我们在为我们是产煤大国和煤炭经济高兴的同时，一个不得不面对的话题就是“矿难”。我国是世界上发生矿难事故比较频繁的国家之一，虽然矿难事故发生率近年来已明显下降，但仍时有发生。从近些年国家对矿难事故的整治力度来看，矿难已经不再是制度和政策所能解决的问题，而现代科技才是解决矿难的唯一途径。　　根据世界各国对矿难事故的统计数据可知：只有30％的矿工是由于矿难灾害本身而死亡的，70%的矿工是由于在矿难发生后不能及时逃离高温、高压、有毒的事故现场而死亡的。所以，如何为矿难发生后逃生的矿工提供一个安全的避难空间已经成为科技工作者一个重要的研究课题，我们称这个密闭避难空间为井下避难舱。　　本文首先对避难舱内各生命支持子系统进行分析，并提出相应的解决方案，其中重点讨论氧气生成系统和避难舱制冷系统。在此基础上，本文设计了一种基于二级信息融合的舱内生存环境监测系统，用于对避难舱内的各项生存参数进行实时监测和控制，以保障避难人员的生存安全。其中第一级融合采用基于最短距离聚类的融合算法，以得到各项参数的相对精确值；第二级融合则采用概率神经网络算法，通过对参数样本的训练学习而使监测系统具有自动判断舱内安全等级的能力。该系统具有学习能力，可以处理相对模糊的参数信息，能够适应避难舱内的实际环境，具有较高的预测精度和准确度。　　同时，为了使避难人员能尽快被营救到地面，需要在避难人员与外界救援人员之间建立通信联系，以引导外界救援工作的顺利进行。为此本文设计了两种透地通信解决方案：基于扩频技术的透地通信解决方案和基于脉冲技术的透地通信解决方案。为了建立相对精确的透地通信模型，本文对大地媒质的各电磁参数进行了详细分析，进而对透地通信模型进行了仿真，由仿真结果可知，在各参数设置合适的情况下，采用此模型可以实现可靠的、不失真的透地通信。