1.一种基于巷道垂向虚拟测线的散射多波超前探测方法，其特征在于，具体步骤为：步骤一：在巷道迎头后方的巷道两帮中任一帮沿巷道走向布设多个三分量检波器，三分量检波器的X方向为巷道掘进方向，Y方向为巷道水平方向，Z方向为垂直于顶底板方向；

多个三分量检波器相互之间的间距为2m且处在同一水平面，多个三分量检波器均与地震仪连接；在每两个三分量检波器的中间点均布置一个震源；然后震源依次向侧帮激发地震波，此时多个三分量检波器分别接收各个震源的地震波信号，并传递给地震仪记录；

步骤二：建立巷道空间XYZ坐标系，将巷道掘进方向定义为X，巷道水平方向定义为Y，垂直于顶底板方向定义为Z，并将巷道内的实际测线标注在XYZ坐标系内；

步骤三：建立在Z方向上并以X为探测方向的虚拟测线Lz，定义虚拟测线位于巷道迎头位置，其中虚拟测线与三分量检波器R和震源S之间连线的交点为点O，以O为零点、在Z方向上选择‑L至L的范围，确定巷道迎头前方的该范围内为垂向虚拟测线成像范围；

步骤四：在虚拟测线成像范围内的虚拟测线上沿Z方向等间距的建立多个共散射点道集，分别记为CSP1，CSP2，…，CSPn，假设虚拟测线上存在等效的自激自收点E，使得散射波从点E到某个道集内零偏移距上任一前方距离X处散射点SP的双程旅行时等于从其中一个震源S经过散射点SP回到任一三分量检波器R的实际旅行时t，由此能计算当前的E到散射点SP在虚拟测线上投影的距离，即等时偏移距he；

步骤五：对步骤四的三分量检波器R接收时间t处的三分量信号进行偏振分析，并根据当前散射点SP回波路径构建针对不同类型波的极化滤波函数；

步骤六：根据成像波类型，采用步骤五确定的极化滤波函数对时间t处的三分量信号进行极化滤波，并输出滤波后的振幅值Aout，由此形成当前共散射点道集内时间t处，等时偏移距he，振幅值为Aout的该散射点等价散射波信号；

步骤七：然后依次计算此散射点SP在不同震源S和不同三分量检波器R之间的等价散射波信号并对相同时间t和相同等时偏移距he的信号进行叠加；重复步骤五和步骤六计算该共散射点道集内前方不同距离X处散射点的等价散射波信号，形成虚拟上某个共散射点道集；重复步骤四至步骤六确定其他虚拟测线上其他位置等价散射波信号的共散射点道集，最终形成垂向虚拟测线成像范围内的不同类型散射波共散射点道集的集合；

步骤八：依次对不同类型散射波共散射道集中等价散射波信号进行速度分析，根据平均最大振幅能量法和等价散射波在道集内时距关系进行不同t0处信号的速度扫描，获取相应散射波信号的偏移速度，再根据相应的偏移速度对各个道集进行克希霍夫积分偏移，获得各个道集的零偏移距记录；

步骤九：根据多个不同类型共散射点道集的零偏移距记录重排结果，形成虚拟测线的不同类型散射波成像剖面，最终实现对巷道前方地质异常体的多波探测。

2.根据权利要求1所述的一种基于巷道垂向虚拟测线的散射多波超前探测方法，其特征在于，所述步骤四具体为：

(1)假定巷道垂向虚拟测线前方X0处存在一散射点SP，震源S经过此点到三分量检波器R的旅行时为地震散射波的总旅行时t：式中，ts为散射波从震源S到散射点SP的旅行时，tr为散射波从散射点SP三分量检波器R的旅行时，X0为散射点在巷道前方的距离，hs为震源S到O点的距离，hr为三分量检波器R到O点的距离，ho为虚拟测线上O点到散射点SP在虚拟测线投影点的距离，v为散射波的速度；

(2)在虚拟测线上存在一自激自收点E，使得其到散射点SP的双程旅行时等于上述总旅行时，即t＝2te：

式中he为散射点SP在虚拟测线上的等时偏移距，t0为散射点SP到虚拟测线的垂直单程旅行时；

(3)由此计算等时偏移距he：

(4)等时偏移距分析：当震源S和三分量检波器R的位置关系确定时，he与h0和t0均呈现正相关关系，那么，在采样点数不受限制的情况下，t0max＝∞，由此可知he的最大值能趋近于无穷大，即hemax＝∞；当散射点SP位于巷道迎头正前方0m处时，则ho＝0和t0＝0，此时存在等效偏移距最小值

3.根据权利要求1所述的一种基于巷道垂向虚拟测线的散射多波超前探测方法，其特征在于，所述步骤五具体为：

(1)构建散射多波滤波器 G1(t)为偏振强度因子，G2(t)为方位滤波因子，a和b分别为两因子的指数加权值，具体步骤为：Ⅰ.对三分量信号进行希尔伯特自适应瞬时极化分析，计算偏振参数：偏振系数

主极化方位角

倾角特征参数

主极化方向向量

Ⅱ.计算 其中τ值为可设定的偏振系数；

Ⅲ.对于空间某个位置的散射点SP来说，假设任一确定位置关系的震源S和三分量检波器R的地震波传播路径为已知的，则定义该三分量检波器R接收地震波传播路径的空间向量为 该三分量检波器R地震记录的主极化向量为 则：i)纵波滤波向量 纵波在该三分量检波器R振动方向与传播路径一致；ii)SH横波滤波向量 SH横波在该三分量检波器R的振动方向垂直于传播途径且与该震源S和三分量检波器R处于同一平面内；iii)SV横波滤波向量 SV横波在该三分量检波器R的振动方向垂直于传播途径且垂直于该震源S和三分量检波器R所处的平面；

由此计算方位滤波因子

4.根据权利要求1所述的一种基于巷道垂向虚拟测线的散射多波超前探测方法，其特征在于，所述步骤六具体为：

根据不同类型散射波，根据步骤五确定其相应的极化滤波函数，对信号(t，A)进行极化滤波计算，得出Aout＝A(t)Y(t)。

5.根据权利要求1所述的一种基于巷道垂向虚拟测线的散射多波超前探测方法，其特征在于，所述步骤八具体为：

(1)在共散射点道集内的等价散射波信号中根据等时偏移距公式确定其时距关系：(2)每个t0和he，能根据不同速度v(v1、v2、……vn)和获取多道不同t时刻振幅fi，计算t时刻的一定时窗Δt平均振幅能量 其中Emax对应的速度vmig为当前t0位置散射波的准确均方根速度，即偏移速度；

(3)根据偏移速度vmig在t0处进行共散射点道集内的克希霍夫积分偏移最终获得道集的零偏移距记录。