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在煤矿生产过程中，随着煤层的被开采挖掘，地下会形成越来越多的采空区，采空区及其上部地层的地球物理性质也随之发生了显著变化，而地震勘探能有效地解决地下物性差异明显的构造。笔者利用三维地震勘探技术对采空区的反射波特征进行了分析，总结地震数据采集工作中影响采空区分辨率的因素，以及采空区资料处理中的关键技术。通过煤矿实际开采验证，证明了三维地震勘探技术对采空区的勘探是可行的、有效的。