煤矿井下工作环境恶劣,事故频繁发生,这一现状一直阻碍着我国煤炭行业的快速发展。因此,为了降低煤矿事故带来的人员伤亡和经济损失,急需开发一套应用于煤矿井下的应急通信系统。然而,煤矿井下通信条件恶劣,网络容易受到破坏,需要一种架设简单方便、可移动性强、受到破坏后可以自愈的网络,因此本文设计了基于无线Mesh网络的数字矿山综合无线通信系统。该系统利用无线Mesh网络自配置、架设简单、方便移动和自愈能力强等特点,集视频监控、语音通信、人员定位和应急通信等功能一体。本文主要完成了应急通信子系统的开发和系统路由协议的研究。首先,本文分析了煤矿井下通信方式和应急通信方式的研究现状,以及新一代煤矿井下应急通信系统的特点,为数字矿山综合无线通信系统和应急通信子系统的开发和设计奠定了理论基础。其次,本文提出了应用于煤矿井下的基于无线Mesh网络的数字矿山综合无线通信系统,设计了系统的网络拓扑和逻辑功能模块,并详细分析了各模块的功能和实现方法。然后,本文对无线Mesh网络的路由协议进行了研究,并且对四种路由协议进行了性能仿真,从中总结出几种路由协议的适用环境,并在研究的基础上提出了适合自己系统的路由协议的改进方向。随后,本文设计开发了应急通信子系统中的数据服务器,实现了数据服务器对来自主控制端和无线数据终端的消息的智能分析和转发,并且可以根据消息类型和目标地址,完成消息的单播,组播和全网广播。此外,为了将来测试的需要,本文设计开发了模拟数据终端用来模拟无线数据终端的功能。最后,本文使用Strix公司的无线Mesh设备与前面开发的数据服务器和无线数据终端搭建了应急通信系统,对网络性能进行了详细的测试。随后对系统的功能和性能进行了详细的测试,并且通过抓包分析了无线数据终端接入网络、数据传输和切换过程中的通信过程,进而验证了系统设计的正确性。