本文将虚拟现实技术与相对传统的煤炭行业相结合，对煤矿虚拟现实系统的三维数据模型和相关技术进行了研究，基本开发出煤矿虚拟现实系统的原型系统，为我国煤炭行业信息化建设做出了一点贡献。本文主要研究了以下七个方面的问题：①分析了国内外煤矿虚拟现实系统的研究现状，指出了目前的研究存在的主要问题，并提出了相应的对策；②研究了目前各种TIN的生成方法，在逐点插入法的基础上充分利用数据库的特点，通过鼠标点取和从数据库提取数据两种方式实现了TIN的生成及其二维显示与可视化，同时给出了向TIN中添加特征线的算法步骤；③系统研究了各种三维地质体的建模方法，提出了一种基于多层TIN生成煤矿地质体的三维数据模型，并设计了相应的数据结构，给出了多层TIN生成煤矿三维地质体的算法步骤，同时对复杂地质构造的处理做出了讨论；④仿照信息系统中弧段节点的数据结构，将巷道分为巷道体和巷道节点，利用三维矢量的表面模型(线框模型)分别对它们建立三维模型，并设计了相应的数据结构；⑤对煤矿虚拟现实系统进行了总体设计。针对我国矿山计算机应用的实际水平和煤层开采条件，将系统定位于：从底层开发基于PC机的，具有三维建模功能的桌面式煤矿虚拟现实系统。整个系统由四大模块组成：数据库管理、巷道控制、煤层DEM控制和视图；⑥对传统的插值方法各种特征作系统的分析，利用动态Vonoroi图改进了传统的距离倒数加权法，并改善了曲面磨光算法、Kring插值算法的实现方法；⑦实现了一个原型系统VRMine。选择了VisualC++6.0和OpenGL作为煤矿虚拟现实系统的主要开发工具，基于Windows平台进行开发工作，实现了总体设计中的各个功能模块，并在一些煤矿进行了应用，取得了很好的效果。