中文摘要：

该项目针对"数字矿井"的核心内容，即地层和巷道地质体三维建模理论和技术，对基于边界表达的三维数据模型、地质曲面的构造方法、地层和巷道地质体三维建模方法，以及三维地质建模自动机制进行深入研究，这对于实现地层和巷道可视化、信息管理、拓扑查询等数字矿山建设的重要内容具有重要的理论指导意义和实用价值。项目研究首先应用组合拓扑理论，在n-GMap模型的基础上，通过引入新的参数，提出了基于边界表达模型的三维数据模型3-GGMAP，能够很好地满足地层和巷道地质体的三维构建；项目针对地层和巷道曲面构造的复杂性，提出了采用Kriging和DSI两种插值方法结合的方式来构建TIN网模型，并利用高效碰撞检测技术，完成地质曲面的裁剪；针对目前三维地质建模方法和软件缺乏自动机制、建模过程繁琐的问题，项目引入"地质演化图"概念，为地质建模过程提供"向导"，使地层曲面模拟、裁剪和缝合，以及巷道地质体连接等自动实现，从而建立了建模过程的自动化。根据确立的煤矿地层和巷道地质体三维自动建模技术理论和实现方法，开发了相应的软件系统，并在多家煤炭企业进行了推广应用，获得了良好的技术经济效益。