目前，国内煤矿采掘运装备的研发主要是参考国外先进煤矿装备制造企业的已有产品，进行模仿及类比设计，尚不真正具备自主研发新产品的能力。以采煤机、刮板输送机、掘进机和提升机为主的煤矿采掘运装备工作环境恶劣、结构复杂、零件众多，本行业的或者是新进入本行业的高水平机械设计人员无法详细知晓产品的内部结构和实际工作状况，为产品的设计研发增加了很多困难，所以亟待开发新的研究手段解决这些问题。利用先进的虚拟装配与场景仿真技术，以集成化双通道柱幕系统作为硬件支持，以Visual Studio和Open Scene Graph作为系统的软件平台，集成了力反馈器、数据手套以及位置跟踪器等人机交互设备，最终实现由虚拟装配子系统、场景仿真与漫游子系统、虚拟手人机交互子系统、力反馈人机交互子系统和基于web的系统五部分组成的采掘运装备虚拟装配与仿真系统，致力于解决采掘运装备设计研发过程中的种种问题。本文的主要工作体现在以下几个方面：(1)提出了以OSG+CEGUI为核心的虚拟装配与仿真解决方案，使之与搭建的硬件和软件平台相互适应，能够为用户提供方便简单的操作与功能界面，满足用户对虚拟装配与场景仿真的需要。(2)提出了多种虚拟现实人机交互硬件设备在本系统上应用的解决方案，解决了位置跟踪器GloveUltra、数据手套Polhemus和力反馈器PhantomDesktop等多种人机交互设备在Win32平台上的接口和驱动问题，并对一系列人机交互硬件应用的相关技术进行了研究，成功地把力觉、触觉引入到于本系统，使用户能够更加深刻地感知采掘运装备的内部结构与实际运行状态；(3)提出了普通CAD模型导入虚拟现实环境的解决方案，使UG、Pro/E模型文件可以方便导入OSG以及可以在OpenGL中较好的显示问题，为CAD软件和虚拟现实环境之间架起了一座桥梁；(4)提出了采掘运装备虚拟现实资源库的概念，并按照内部结构及工作特点，利用CAD模型转换优化技术和3DMAX场景及动画制作技术等建立了由虚拟拆装模块和场景仿真模块组成的虚拟现实资源库，为系统的建立提供了基础，并能在后期继续进行相关功能的拓展；(5)提出了基于OSG的虚拟装配方法，对模型操纵、路径的记录与回放、模型重置、自动定位约束、网络协同装配、零部件介绍和自动拆装演示等具体装配方法进行了理论研究并通过编程实现，并基于此方法建立了虚拟装配子系统，满足用户对虚拟装配的要求；(6)提出了基于web的虚拟装配与仿真系统的运作模式，针对企业以及公众两种不同的使用群体的特点，分别搭建出针对企业内部和公共服务两种系统，解决了对异地访问虚拟现实资源困难的迫切问题。最终建立的采掘运装备虚拟装配与仿真系统，可以使设计研发人员在虚拟设计仿真环境中快速知晓产品的内部结构和充分了解产品在实际生产中的运行工况及状态，解决产品从设计、制造再到实际工作环境中各环节脱离的问题，为快速研发新产品提供了一种全新的模式，同时可为其它机械装备建立虚拟现实平台提供借鉴和参考，并可应用于技术培训、实验教学等方面。