如何直观形象地进行矿井规划、采区设计、设备选型、综机配套以及对未来工作面生产流程与回采工艺进行模拟，是长期以来一直困扰煤炭工程人员的技术难题。虚拟现实技术的出现，为上述问题的解决提供了可能。论文将上榆泉煤矿综采工作面作为研究对象，依据该矿首采工作面煤层赋存条件，研究了工作面长度与推进度及超前支撑应力与破坏区之间的关系，确定了工作面配套设备合理参数，完成了工作面液压支架、采煤机和刮板输送机“三机”选型配套。在此基础上，构建了该矿首采工作面虚拟现实系统，营造了沉浸式综采环境，模拟了工作面实际开采情况，在矿井建设时期，就可以对工作面生产系统进行模拟，为生产决策的科学性，提供了技术支持。　　论文着重研究了综采工作面虚拟现实系统的基本构建原理、三维实体模型快速建模方法与步骤、数字模型构建机理与动画实现、沉浸式综采工作面虚拟生产环境及气氛营造技术与实时动画控制、煤流效果仿真、虚拟现实系统的交互控制原理与实现方法，成功地构建了上榆泉煤矿首采工作面虚拟现实系统，营造了沉浸式综采工作面虚拟现实环境，模拟了该工作面开采环境与生产状况，解决了虚拟现实系统数字模型化快速建模难题，克服了目前虚拟现实系统建模速度慢、模型粗糙、仿真数据失真、可信度不高的缺点，实现了三维实体模型快速建模和精确综机实体模型的虚拟仿真与交互控制，可以多角度、深层次地观测工作面开采及设备运转情况，仿真数据真实可靠，可信度高，达到了形象、生动、逼真的预期效果，探索出了一条实现精确综采工作面综机设备虚拟仿真和交互控制的道路，为下一步该问题的深入解决创造了条件。