一直以来，煤矿资源就给我国的煤炭行业带来了巨大的经济利益，这依赖于矿井勘探人员和施工人员的不懈努力。为了合理地去开发和利用现有的矿山资源，达到即能满足人类社会的消耗水平，又能满足可持续发展的目的，出现了数字矿山的建设思路。构建矿井下虚拟的场景是建立数字矿山的基础，而建立矿山井下的巷道系统是其中最关键的部分。设计出高效的三维巷道建模方法，不但能够帮助井巷设计人员建立巷道模型，使工作人员实时地了解矿井下情况，而且便于矿井管理人员对煤矿开采的施工进行监控和决策，降低矿难发生时的人员伤亡，提高安全开采的效率。本文对目前的基于图像的矿井巷道结构的建模方法进行了归纳和总结，针对目前这些方法的不足，对建模中的关键技术进行自主研究，探索出一种快速的对于矿井巷道的立体结构的参数化的三维重建方法，进行实时矿井结构重建。具体研究如下：首先，运用当前比较成熟的双目视觉技术，通过相机的标定、角点检测、立体匹配等步骤来分析井下的实时图像，得到井下各个关键结点的实时三维信息，然后对相关巷道结点之间的关联性进行分析，来构建实时的井下巷道网络。然后，详细阐述了一种基于组件的巷道模型构建算法，自主设计了一种巷道模型的表达方式，采用组件的方法，设计出了运用于各种不同类型的巷道组件的建模算法，并且给出了利用这些组件模型对整个井下巷道进行建模的巷道整体拼接算法，并且提出了一种新的平滑处理方法。最后通过设计实现了矿井巷道建模系统来验证本文研究内容的可行性与实用性，详细介绍了该系统的各个模块以及各个模块的功能，并对系统工作的详细流程进行介绍，验证了该方法将在地矿领域的三维巷道建模仿真方面具有一定的实用价值。