董林　刘玉霞

摘 要：对煤矿巷道三维可视化的关键技术进行了研究，分析了巷道三维模型的数据基础和数据结构，将巷道网络看作是由结点和弧段构成的图，分析了单个巷道弧段三维建模的算法、多巷道交叉结点的三维建模算法，并基于三维建模，实现了巷道的三维可视化。

关键词：数字矿山；巷道；三维可视化；三维建模

中图分类号：TP391.9

要构建数字矿山，必须实现矿山的三维可视化。在煤矿中，巷道是采矿生产中将煤炭从工作面运送到地面，以及通风、安全输送工人的通道[1]。对整个矿井而言，巷道是其核心部分。因此，巷道的三维可视化是数字矿山的基础之一，要实现巷道的三维可视化，必须研究巷道的数据结构、空间拓扑结构、三维建模算法等内容。

1 巷道的数据结构

1.1 巷道三维建模的数据基础。巷道的数据基础为矿井采掘工程平面图的导线测量点，根据导线点可确定巷道的中线点，连接中线点，可将巷道抽象成一条线，中线点成为建立三维巷道的基础数据，确定了巷道的位置及分布。此外，要构建巷道的形态，必须引入巷道的断面数据。

1.2 组成巷道的基本元素。所有的巷道中线点连接起来构成了巷道网络，利用图论的理论，把巷道网络看作是图，把巷道中线抽象成弧段，把中线点抽象成组成弧段的结点[2]，因此巷道网络中一条巷道有多个连接的弧段组成，巷道网络可看作由以下几个基本元素组成：巷道线、巷道弧、结点。

1.3 巷道的数据结构。……