随着无线移动互联通信技术的发展,将无线传感器网络技术应用到矿山安全监控系统成为了当前研究的一个热点。本文根据矿井结构与井下环境条件,针对矿井无线传感器网络结构优化问题,从网络固定节点部署与移动节点路由算法两个方面研究提高矿山井下环境的无线传感器网络性能措施,针对矿山井下环境移动节点(人员与车辆)定位精度问题,从改进基于信号强度测距法与优化三边定位算法前提条件相结合的方法研究提高移动节点的定位精度,以促进用于矿井无线传感器网络技术的应用发展。本文所做的主要工作如下：1、提出一种基于长链状矿井无线传感器网络的固定节点部署方法与路由协议。通过建立固定节点能耗模型,通过分析计算,等分最优间距分簇能使得整个网络能耗最少,并通过分簇区间的能耗计算,确定各分簇区间部署的节点相应数量,以均衡链状无线传感器网络各区间能耗,并给出了最优间距与各区间节点数量推算公式。对每个分簇区间内采用一种最佳覆盖的休眠机制以进一步减少能耗,提高系统生命周期。2、给出了一种基于井下移动节点社会属性的改进型分簇路由算法。分析井下移动节点的社会属性特征,通过对簇首生成阶段的剩余能量、节点稳定性、邻居节点数三个权值参数综合优化选取簇首节点,保证网路中簇首节点的稳定性；在簇首维护阶段,定义了一个归属度的概念,以限制节点频繁离簇与入簇带来的通信开销,在保证节点连通性的同时,提高簇结构的稳定性。3、建立了一种信号路径衰落参数动态获取的测距算法。以待定位移动节点附近的一对定位固定节点的位置信息,动态更新路径衰落参数,抵消井下环境参数对于RSSI测距的影响,提高基于RSSI信号的移动节点测距精度。4、给出一种基于辅助定位固定节点的三边定位算法。在已知位置信息的移动节点中,通过定义其稳定性参数,将较高稳定性的已知位置信息移动节点纳入辅助定位固定节点,以优化无线传感器网络三边定位算法的前提条件,解决由于井下巷道定位固定节点稀疏或者是固定节点毁坏导致定位失败的问题。本文利用Matlab平台进行仿真实验,对网络结构优化后的井下无线传感器网络以及测距定位算法进行了系统仿真。仿真结果表明,节点等间距非均匀分簇节点部署与路由协议的能耗低,系统寿命周期长,基于移动节点社会属性的分簇算法的稳定性较高,改进的测距定位算法精度显著提高。