矿业不仅是21世纪国民经济的重要基础产业,也是国家战略安全保障的重要组成部分。煤矿井巷工程三维建模及其应用研究,对于完善数字矿山工程,加快矿井信息化建设具有十分重要的意义。在详细分析矿山地理信息系统发展历程及煤矿井巷工程建模的国内外研究现状的基础上,本文的主要研究内容包括：首先,对煤矿井巷工程数据的特征及空间数据组织进行研究。合理的数据组织是三维井巷工程建模的基本前提与关键。论文分析了地下巷道及井下设备的特点,探讨了不同存储格式的井巷工程数据源的数据提取方法,通过Object ARX对Auto CAD进行二次开发,实现Auto CAD格式数据的自动提取。其次,研究了地下巷道三维模型构建的原理与算法。在分析现有巷道建模方法研究现状的基础上,结合巷道特征,把巷道分为直巷道、弯曲巷道、变断面巷道及交叉点巷道等类型,研究各类巷道三维模型构建的原理与算法。再次,研究了井下设备模型的建立方法。对井下设备进行分类,同时对不同类型的设备采用不同的模型构建方法。最后,是煤矿井巷工程系统的应用。利用SQL Server作为后台数据库,Visual C++6.0和OpenGL作为前台开发工具,基于课题组现有平台GeoMo3D,以开滦集团钱家营矿区为试验,结合巷道信息及设备信息,开发煤矿井巷工程系统,并实现在三维环境下的巷道漫游、井下设备的信息查询以及安全预警等问题。