近年来,市场对能源的需求持续增加,各大矿区加大了开采力度。然而产量的提升却造成了矿山安全问题日益突出。对矿井下开采环境的实时监测成为保证作业安全的重点。传感技术、无线通信技术、嵌入式技术的进步推动了低功耗多功能的无线传感器网络的飞速发展,无线传感网络所呈现出的技术优势完全能够满足对井下环境进行安全监测的要求。为了满足矿井安全监测需要,本文在详细讨论无线传感网路关键技术的基础上,结合矿井这一特殊环境的自身特点,分析并研究了适用于矿山井下特殊环境的无线传感网络技术,使无线传感网络技术能够应用于矿山安全监测系统中。本文介绍了无线传感器网络的基本体系结构,传感网络的基本特性,并着重分析了一些能够适用于矿山特殊环境的关键技术。优化了对矿井特殊环境下监测区域的无线传感器网络组网的拓扑结构及无线传感器节点的部署策略,给出了以最少的节点覆盖并连通监测区域的部署算法,该算法在实际应用中能减少网络冗余节点,较大的节省了无线传感器网络的部署成本。另外,针对由于无线传感器节点能量耗尽或发生故障所产生的监测盲区,给出了基于“虚拟力量”的“自愈”拓扑控制算法。当节点自适应移动后,使其能最大限度弥补网络盲区。文中所给出的以上所有算法均在Matlab软件中仿真,仿真结果证实了以上算法的有效性。最后,给出了基于ZigBee协议的矿山安全监测网络方案设计,文中以CC2430射频模块扩展板为基础平台,通过对上层软件的设计与实现,初步搭建了用于矿山安全监测的无线传感器网络,模拟了文中给出的部分算法。