在煤矿掘采工作智能化管理阶段，智能化工作面设备运行数据监控、视频监控存在的不足，结合智能化工作面成套设备状态实时监控需求，有必要通过三维数字孪生技术，实现对煤矿掘采工作面的三维监控，动态化的检测。基于三维孪生技术所构建的智能化工作面，能够对煤矿开采的工作面进行三维检测、数据监控，并且可以对开采工艺进行仿真。在实现三维数字孪生系统构建阶段，需要进一步集成设备传感器，进而能对生产运行控制数据进行采集，实现对生产运行设备异常状态的诊断预警。

基于生产工艺流程的三维数字孪生技术，能够面向工作面煤机设备的空间姿态、生产控制需求，以数字化方式在虚拟环境中对工作面环境和成套设备进行实时、精确、动态的三维映射和工况数据融合展示，为工作面智能化生产提供更直观、更全面、更精确的三可视化监控方式。

相较于视频监测方式，数组孪生三维监测技术以实时数据与虚拟空间三维模型融合的方式进行展示，数据与物理对象结合度更密切、全面和准确，能够为控制操作提供准确的参考依据。同时，基于数字孪生技术仿真分析概念，工作面数字孪生三维监测技术可以集成数据分析功能，包括统计分析、传感器数据异常分析、设备姿态异常分析、开采工艺异常分析以及参数图形化展示等。