数字矿山的快速发展深刻地改变了传统采矿生产活动。近年来，我国矿山行业的信息化建设有了较大进步，但总体状况仍然不容乐观。与其它行业的信息化水平相比，还有一定的差距。构建数字矿山，推动矿山生产经营管理的现代化进程，是一项具有重要现实意义的工作。三维地质模型能够完整准确地表达各种地质现象，直观地再现地质单元的空间分布及其相互关系，对工程决策、地质分析和自动制图等实际工作有很大帮助。真实有效地构建三维地质模型是构建数字矿山的关键技术之一。由于地质现象的复杂性，地质体的三维建模还存在一些难题。在研究三维数据模型基础上，本文探讨了三维地质建模的方法，实现了可视化系统的开发。主要研究内容和研究成果如下：（1）分析了矿山空间数据的来源并对数据进行了处理。主要包括钻孔轴线点和钻孔轴线与地层面交点三维坐标的计算；虚拟钻孔的插入及其孔口三维坐标计算；研究区域地层划分与编号。最后设计了钻孔数据库，实现了矿山地质数据的存储和管理。（2）研究了三维空间数据模型的分类和各自特点，结合矿山数据的来源、分布特征以及模型的应用目的，选择似三棱柱进行地质三维模型的构建。改进了似三棱柱的数据结构及建模算法，使其能较好的适应复杂地质体的建模。研究了地表面TIN的构建算法、三角形的扩展规则、似三棱柱建模算法、模型拓扑关系构建算法。最后设计了地质体数据库，实现对三维地质模型数据的存储和管理。（3）使用C#编程语言和DirectX图形库，设计和开发了三维地质建模和可视化系统。该系统实现了地层、断层和钻孔等三维模型的创建与可视化。该系统具有三维漫游、信息查询、空间定位和空间分析等功能。最后，本文根据真实矿山数据对建模算法进行了验证，构建的三维地质模型基本反映了该矿区的地层分布情况。结果表明该建模方法具有以下优点：模型构建快速、人工干预少、建模结果唯一性；能对尖灭地层、断层等复杂地质构造进行模拟；建立了空间拓扑关系，能对地质体模型进行剖面分析、提取断层面和地层面等应用功能开发。该建模方法能基本满足数字矿山三维地质建模。