随着“中国制造2025”等战略持续推进,虚拟现实技术正不断应用到数字矿山领域。综采工作面逐步向自动化、智能化方向深入发展,以满足煤矿安全、高效、绿色开采的需求,智能巡检成为当前研究的一大热点。但目前在基于虚拟现实的矿井系统研究方面,美观性与应用性未进行充分融合;在功能巡检方面,纯人工巡检劳动强度大、巡检效率低,机器人巡检又缺乏应用的普适性;在系统交互方面,离不开输入设备的使用,操作者无法发挥人的最大自由度。本文针对上述问题,对基于Kinect手势交互的综采工作面虚拟巡检系统进行了设计与实现。该系统在完成高仿真度虚拟系统开发的基础上,建立基于手势的系统控制方式,以更为自然的交互方式实现综采工作面的设备巡检功能,达到“人-虚-实”三者在巡检过程中实时交互的目的。本文的主要研究内容和成果如下:（1）提出了手势识别+VR界面的智能巡检设备操作方法。井下工作环境复杂,巡检内容繁多,结合矿山智能化发展的趋势与技术,该方法实现了现场人工巡检与集控中心内远程干预相辅助进行综采工作面巡检工作,具有合理性与适用性。（2）建立了高仿真度综采工作面虚拟场景及UGUI交互界面。基于数字孪生理论建立了物理样机的虚拟镜像及综采工作面虚拟场景。研究了模型纹理与渲染、光照与遮挡剔除、粒子系统与动画等技术,在虚拟场景中模拟了综采工作面视觉效果。对VR场景开发、用户界面UGUI设计方法进行了研究探讨。（3）开发了基于Azure Kinect的综采工作面巡检手势交互方式。对Kinect设备的开发、人体手势骨骼的获取与数据库建立、数据处理与手势识别等关键技术进行了研究。完成了巡检手势集的设计与建立,实现了巡检人员与巡检设备的自然交互。该手势交互方法能够满足现场操作人员和集控中心内远程干预人员的巡检操作需要,在不同光照及复杂背景条件下适用性强。（4）实现了“人-虚-实”三者间的数据通信,完成系统的最终融合。巡检人员通过Kinect传感设备的采集、虚拟系统的数据处理,直接对真实样机进行巡检操作;真实样机又通过布置其上的传感器与信息通道将传感信息传回虚拟系统,对虚拟模型进行实时数据驱动。对串口通信、数据库通信等技术进行了研究,实现了巡检人员、虚拟系统、真实样机的实时交互。本文构建的基于Kinect手势交互的综采工作面虚拟巡检系统为综采工作面的安全巡检智能化与合理化提供参考。