通過煤礦礦井空間環境協同建模，完成地表、地質、水文、巷道、礦體、采掘設施、安全監測、井下人員等數據集中建庫，研究以安全生產數據模型為驅動的礦井圖庫一體化技術；研究煤礦礦井各類多維度海量數據及與圖件聯動的集成技術，研制滿足不同圖種要求的數據快速提取與任意比例尺出圖系統；建立煤礦三維數字信息化模型，跨越計算機輔助設計（CAD）與地理信息系統（GIS）兩類關鍵技術的鴻溝，研究三維虛擬環境支持下的礦井精細化設計技術；研究煤礦空間環境與井下監測監控信息集成的三維可視化技術,建立支持海量井下數據實時調度的空間數據引擎,研制虛擬環境下各類監測數據的科學可視化方法。