煤炭在我国能源结构中占有重要地位,在现在及未来的国民经济发展中都起着举足轻重的作用。煤矿井下工作的顺利开展离不开无线通信系统的保障,而电磁波本身就是能量,因此,在充斥易燃易爆性气体的矿井环境中使用无线设备存在安全隐患。关于电磁波能量引燃爆炸性气体的相关标准只考虑了电磁波热效应引起爆炸事故的情况,而忽略了井下金属结构充当接收天线接收电磁波能量后发生刮擦放电释放能量引燃气体的可能。针对这个情况,本文通过对等效接收天线与电磁波能量耦合特性研究,建立矩形巷道电磁波能量传播模型,求解金属结构火花负载吸收功率,进而分析井下射频源为单天线和多天线时电磁波能量安全性。为了分析煤矿井下采用单天线射频源时的电磁波远场辐射能量安全性,本文首先使用射线追踪法的镜像法对矩形巷道建立了电磁波传播模型,提出求解各级镜像点以及确定反射路径的方法,得到了接收点处直射波与各次反射波叠加总场强的计算公式。将金属结构等效接收天线分为电小型结构和电大型结构分别进行分析,得到金属结构火花负载吸收功率的计算公式。通过所得公式进行仿真,分析了工作频率、发射功率、金属结构位置对火花负载吸收功率的影响。最后得到结论:射频源为单天线并保持规定最大发射功率6W时,远场区域被金属结构吸收释放的能量不会点燃瓦斯。为了分析煤矿井下采用多天线射频源时的电磁波远场辐射能量安全性,考虑多天线情况下电磁波能量的叠加效果,结合各次反射射线的场强计算公式,得到了多天线时考虑相位差的叠加场强计算公式。结合火花负载吸收功率与场强关系得到了多天线情况下金属结构火花负载吸收功率的计算公式。运用所得公式进行仿真,分析了发射天线数目、发射功率以及引入功率分配时各天线发射功率不同时对火花负载吸收功率的影响。最后得到结论:多个发射天线的电磁波相互叠加会导致火花负载吸收功率增大,各天线分配的发射功率为最大发射功率6W时,在700MHz工作频率下采用4根发射天线时产生的叠加电磁波能量在5m距离内存在点燃瓦斯气体的可能。