随着煤炭资源开发和利用的加剧、矿井开采深度不断增加,矿井水害的威胁越来越严重。但由于地下水运动的复杂性、不确定性、水害类型的多样性,目前我国的煤矿水害防治仍停留在经验治水的水平上。要成功搞好矿区地下水防治工作,必须清楚了解地下水的运动情况,这正需要地下水数值模拟技术和三维可视化技术。本论文在深入研究国内外地下水数值模拟技术、三维可视化技术和地理信息系统(GIS)发展现状的基础上,主要论述了以下内容:利用地下水动力学相关知识,并结合矿区实地情况,建立了矿区地下水系统的数学模型。对有限差分法和有限元法进行研究并结合矿区实际情况,通过对SuperMap GIS软件的组件式开发实现地下水数值模拟。利用Visualization Toolkit(VTK)技术,借助Visual Studio 2005 .net平台编程实现地下水体的三维可视化。利用地下水数值模拟及其三维可视化技术,为矿井防治水工作提供参考。此外,编制的矿井地下水数值模拟及三维可视化软件在平顶山煤业集团梨园矿宁庄井进行了实地测试,测试效果比较令人满意。