煤炭是我国重要的能源之一,煤矿数据对煤矿的安全生产具有重要的影响。种类多、数据量大、更新快以及交互频繁体现了煤矿数据的复杂性,同时现有煤矿数据的管理与应用还存在查询统计困难、更新困难、共享困难等问题。针对煤矿数据的复杂性以及煤矿数据管理与应用中存在的问题,研究了煤矿协同服务的设计与实现,用于解决煤矿各专业应用系统与煤矿数据之间的交互需求。围绕协同服务这一核心服务的设计与实现,研究了煤矿一张图系统的数据存储,包括空间数据库的设计与实现、分布式瓦片存储系统的设计与实现。研究了地图服务、搜索服务的设计与实现。基于协同服务、地图服务以及搜索服务三大核心服务构建了煤矿一张图协同系统。为了保证煤矿一张图协同系统的高效性,研究了系统的Web服务以及Web服务的负载均衡。研究了分布式系统的身份验证服务的设计与实现。研究了数据库的集群及负载均衡、读写分离等关键技术。最后以某集团的若干煤矿为例实现原型系统,对研究的关键技术进行了实验验证,同时研究了如何对系统的多种服务进行自动化管理,以方便系统的上线部署以及运营维护。实验效果表明,煤矿一张图系统能够很好地解决煤矿专业应用系统与煤矿数据之间的交互需求,能够保证煤矿数据的一致性、共享性、现势性和完整性。