巷道掘进是煤矿生产的重要环节,在巷道掘进过程中,若工作面迎头前方含有事先未能探明的隐伏地质异常体,可能会造成严重的安全事故。因此,运用地震勘探的方法准确探测出迎头前方的隐伏地质构造尤其重要。而槽波超前探是一种有效的工作面构造探测技术,其利用在煤层中传播的槽波对巷道前方断层进行超前探测,是目前研究的热点。如何处理分析巷道超前探测采集到的槽波数据及对构造进行成像,是槽波超前探所面临的挑战。本文就煤层巷道槽波超前探测资料处理分析方法及应用展开探讨。首先本文建立了不同倍煤厚落差以及不同夹角的断层模型,基于高阶交错网格有限差分算法对反射槽波超前探测进行三维数值模拟,获得了一套供后续研究的理论数据。通过对模拟数据进行反射波提取,分析槽波的频谱、振幅等特征。其次,研究了槽波的相速度频散曲线及群速度曲线成像方法。介绍了频率-波数变换法及基于阵列波束形成的相速度曲线成像方法基本原理、多次滤波技术,时频分析方法基本原理。并基于均匀煤层模型和不同落差断层模型的数值模拟数据进行频散分析,得到基于波束形成的相速度成像技术以及S变换的群速度成像技术具有较高的分辨率的结论。针对槽波资料信噪比低、反射槽波识别困难的难题,开展了F-x域空间预测滤波及连续小波变换方法研究,并基于实际资料进行应用。应用结果表明,基于F-x域空间预测滤波可以压制槽波记录中的强随机噪声,有效提高信噪比。基于连续小波变换,获取优势频段的地震记录,该方法可以实现较弱的反射槽波的识别,效果明显优于带通滤波,方法实现简单,效率高。通过应用包络叠加法、绕射偏移法、椭圆画弧偏移法三种数据处理方法对反射槽波进行成像,结合模型资料进行应用,结果表明三种方法在断层距离迎头100m处时,均能有效的对断层成像。对比分析了三种方法的成像效果,在对井下实际采集的数据处理时,反射波信噪比较低的条件下,应优先选择包络叠加法,当在反射波数据质量较高时,三种方法均可应用。并且研究发现槽波的速度对成像结果影响很大,因此取得准确的槽波速度是成像的关键。最后在某煤矿进行了工作面巷道超前探测断层试验,对实测数据进行处理,准确成像且预测了巷道前方的断层情况,其位置和走向也与实际揭露吻合。证明了本文提出的超前探测资料处理技术方法的有效性。该论文有图125幅,表9个,参考文献67篇。