如今能源行业发展迅速,信息化成为当下的发展趋势。数字矿山的概念被屡屡提及,数字矿山是对于实际煤矿的数字化表现,其最终目标是达到煤矿的综合自动化,是国家战略资源的安全保障体系,是能源可持续发展的重要基石。而煤矿三维巷道的可视化是数字矿山的主要研究对象之一,煤矿三维巷道的可视化可以模拟出错综复杂的煤矿交通系统,同时增强数字矿山的可视化效果,提高相关人员的工作效率。本文的主要工作如下:首先通过分析目前煤矿三维巷道可视化技术的国内外研究现状;按照模型化流程,根据现实世界中的三维巷道抽象化为对象/要素概念模型,依据三维巷道的空间拓扑关系建立基于面向对象的逻辑数据模型,结合三维巷道的空间数据结构生成计算机能够识别的形式化语言,实现对煤矿三维巷道原始数据的管理。然后基于AutoCAD的DXF文件结构,设计算法提取并处理巷道底板中线数据,分析当前主流的巷道断面,以巷道断面加载巷道底板中线的方式进行三维建模,分别使用折线、Catmull-Rom样条曲线、基于De Casteljau算法的二次贝塞尔曲线对拐弯巷道进行优化处理。最后验证文中提到的建模方法的可行性和实用性,使用WebGL结合Node.js技术,借助Three.js引擎渲染三维巷道,构建煤矿三维巷道的可视化系统,系统主要包含:巷道数据提取、网络拓扑图、三维建模、外部模型展示、模型编辑等模块。该系统旨在通过煤矿二维巷道图生成三维的立体巷道,对于煤矿的采掘变化能够及时反应到三维巷道中,为数字矿山的三维地理信息系统打下基础。