从世界能源开发和利用来看,煤炭在所有矿产资源中无论是储量、产量还是消耗量都占有相当重要的地位。我国是全球煤炭生产大国,储量及产量均居世界前列,然而却是世界上煤炭安全生产水平最差的国家之一。近几年由于经济的快速发展,社会对能源的需求大幅度增加,所有煤矿企业都扩大生产规模。但是由于生产方式落后,安全措施不得当等因素造成了事故的频发,主要有通风措施不得当造成的瓦斯爆炸等自然事故,以及火灾、瓦斯爆炸、水灾突出等事故发生后应急响应不及时造成的人为事故。本论文是在完成山西某煤矿的<<三维可视化应急救援及安全生产评价系统>>项目的基础上完成的,本论文研究的内容主要包括:1矿井巷道的可视化设计模块。系统以VS2005为开发工具,OpenSceneGraph为开发平台,进行了巷道的可视化设计。①可以方便的对巷道进行增加、删除、拖拽等基本的编辑的功能;②系统提供对巷道模型的旋转、平移、缩放等功能;③可以显示实时数据;④系统提供对巷道的一些基本信息的修改,包括风速、风阻、是否含有风机、是否含有固定风量分支等。2通风网络解算模块。①介绍了矿井通风系统的基本理论,包括风量平衡定律、风压平衡定律以及通风阻力定律;②通过对现有算法的对比学习,改进了定向圈化回路算法;③复杂通风网络解算。3避灾线路可视化模块。①对求前K条最短无环路径常用的Yen算法进行了改进;②实现了避灾线路的可视化;③利用OSG粒子系统实现了火灾和水灾的场景模拟;④避灾线路的编辑修改。本文受“山西省青年基金(编号:2010021016-3)”和“中北大学校自然基金”资助。