虚拟现实技术和地理信息系统技术在近十几年时间里取得了快速的发展，目前已经成为人们了解和探索现实世界的两大重要技术手段。在煤矿领域，将虚拟现实技术同地理信息系统技术结合应用，可以构建三维可视化的矿山场景，并能够在其中进行空间数据的分析、查询和处理工作，从而为煤矿生产和安全提供有力的决策支持。Multigen Creator&Vega是当前世界领先的虚拟现实软件，本文在此平台上进行煤矿井下巷道虚拟现实系统的构建和开发工作，实现了具有良好交互性能和GIS基本功能的巷道虚拟现实系统，本文所做的主要工作包括以下几个方面的内容：（1）分析了国内外煤矿虚拟现实的研究现状，总结了相应特点，并在此基础上确定了本文的研究内容和技术路线。（2）研究了煤矿空间对象的数据采集、处理和建模技术，构建了逼真的井上下场景，并对模型结构进行了优化。（3）分析了煤矿巷道三维建模的特点，提出了基于“四种巷道部件”的建模方法，并根据部件组成巷道模型的特点设计了巷道空间数据和属性数据的组织管理方式，为系统GIS功能的开发打下了基础。（4）针对煤矿井上下复杂场景的特点，设计开发了多种漫游方式，可以自由切换，并增加了环境显示控制、模型显示控制等功能，提高了系统的交互性能和应用价值。（5）在已建立空间数据库和属性数据库的基础上开发了GIS功能模块，实现了虚拟场景中图形-属性交互查询、基本的空间量算和井下巷道最短路径分析功能。