煤矿物联网在防止煤矿灾害和保障煤矿安全生产起到关键的作用,煤矿开采过程易受到环境因素的影响,恶劣环境中进行开采工作越来越依赖智能监控设备之间的协同工作,进行灾害防治与事故后应急处理,最大程度避免事故可能发生的隐患。由于煤矿开采发生事故后,检测区域及监控区域将受不同程度的破坏,无法正常工作,网络中的拓扑结构发生变化,传感器节点由于能量受限失效无法与基站进行数据通信。因此,本文基于煤矿灾后物联网场景,利用灾后残存节点进行分簇路由,通过高效的路由协议进行网络通信,为煤矿灾后的救援工作赢得了宝贵时间,对充分利用煤矿灾后残存设备具有重要的意义。煤矿灾后无线传感器网络呈长距离带状的分层拓扑结构,在感知和传输过程易产生“能量空洞”问题和“热点”问题,主要体现在数据出现冗余的同时,伴随着数据延迟、网络寿命缩减、节点死亡率升高等问题。基于煤矿灾后物联网进行分簇路由,对于降低残存节点的能量损耗、均衡网络整体能耗和延长网络生存周期具有重要的理论价值和现实意义。本文主要研究内容和创新如下:（1）针对煤矿物联网灾后网络中残存节点剩余能量差异性较大引起的网络能耗不均的问题,提出了一种基于转发簇首的能量均衡非均匀分簇路由算法（EBNCA）。EBNCA算法根据网络系统模型推出最优簇数目,将能量判断因子、汇聚度因子、密度因子和边缘度因子引入灾后网络的候选簇头选择阈值函数;根据继任簇首能耗因子、前任簇首能耗因子和关联距离因子,计算出非均匀竞争半径,构造出不同大小的簇群进行簇首选取;在优化入簇机制中进行转发簇首的选取,同时将数据的收集和转发进行分离;在路由阶段,设置通信代价函数来优化多跳路由机制。以簇首数目、存活节点数、节点剩余能量、节点平均剩余能量作为性能指标,仿真结果表明,EBNCA算法能够有效均衡网络能耗,降低残存节点的能量损耗,显著延长网络的生存周期。（2）针对煤矿物联网灾后网络中路径传输时簇间出现能耗不均问题,在稳态传输阶段对路径进行了优化,提出了一种基于改进蚁群算法的能量均衡路由算法（RIAC）。RIAC算法在蚁群算法的基础上,引入节点信任度、节点到基站的距离和剩余能量因子对启发信息和转移概率函数进行优化,并根据节点的搜索表完成路由的建立,构建簇首节点之间的最优转发路径,并进行路由维护。以节点剩余能量、节点平均剩余能量及数据包接收数量作为性能指标,仿真结果表明,相比较于传统路由算法,RIAC算法有效地均衡网络的整体能耗,显著延长了网络寿命,提高了灾后网络的数据传输。