CN114839672A - 一种超前水平钻探随钻随测的隧道快速超前地质预报方法 - Google Patents

一种超前水平钻探随钻随测的隧道快速超前地质预报方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种超前水平钻探随钻随测的隧道快速超前地质预报方法，包括以下步骤：根据所述隧道中掌子面的特性设置钻孔；在所述钻孔外周布设地震反射仪器探头及检波器；收集钻头掘进破岩激发的地震波数据；将所述地震波数据接收及处理，获得所述掌子面处的地质信息。本公开通过利用钻探施工中钻头及钻管振动激发产生的地震反射波和直达波，实现随钻随测，减少施工步序，提高勘察效率；将超前水平钻探与地震反射法相结合，可实现隧道掌子面前方围岩的快速超前地质预报。

Description

一种超前水平钻探随钻随测的隧道快速超前地质预报方法
技术领域
本发明涉及隧道探测领域，特别涉及一种超前水平钻探随钻随测的隧道快速超前地质预报方法。
背景技术
随着经济和技术的发展，我国在隧道工程领域取得了前所未有的发展，目前已成为世界上隧道工程最多、发展速度最快、地质及结构形式最复杂的国家。作为一项隐蔽性工程，隧道建设中不可避免穿越岩溶、断层破碎带、软岩变形层等复杂不良地质体发育段落，极易遭遇崩塌、冒顶、突水和涌水等地质灾害。因此，准确预测隧道掌子面前方不良地质情况并预判可能引起的地质灾害，是确保隧道安全、科学施工的前提。
隧道施工中最大的风险因素即地质因素。由于施工前期地面地质勘查具有一定的局限性，难以对区域工程地质情况有全面准确的掌握。在众多超前地质预报方法中，超前水平钻探法因其预报结果准确、直观，具有不可替代的优势。目前，常规超前水平钻探施工，在钻孔取芯后需提钻进行综合测井工作，钻探和物探分离，无法真正做到随钻随测，实时更新掌子面前方地层和围岩信息。因此，相关技术的研究及应用仍存在一些问题：① 钻探勘察施工步序较为繁琐；② 复杂地质围岩取芯率低、室内实验工作量大、耗时长、费用高。因此，急需一种施工效率高、成本低、可随钻获取真实地质资料的超前地质预报方法。
发明内容
本发明提供一种超前水平钻探随钻随测的隧道快速超前地质预报方法，能够实现隧道施工掌子面前方围岩条件的快速及准确预报，指导工程施工，规避不良地质体等带来的施工风险。其具体技术方案如下。
根据本申请的一个方面，一种超前水平钻探随钻随测的隧道快速超前地质预报方法，包括以下步骤：
根据所述隧道中掌子面的特性设置钻孔；
在所述钻孔外周布设地震反射仪器探头及检波器；
收集钻头掘进破岩激发的地震波数据；
将所述地震波数据接收及处理，获得所述掌子面处的地质信息。
进一步地，所述根据所述隧道中掌子面的特性设置钻孔，包括：
根据所述掌子面的地质特性设置所述钻孔的数量；根据处于所述掌子面的不同地段设置所述钻孔的深度。
进一步地，所述在所述钻孔外周布设地震反射仪器探头及检波器，包括：
在距离所述钻孔的等距、等方位处布置若干检波器，以及设置触发器在所述钻孔的另一侧。
进一步地，所述在距离所述钻孔的等距、等方位处布置若干检波器，以及设置触发器在所述钻孔的另一侧，包括：
在所述隧道的掌子面的前方预设距离处布置所述检波器和主机，布置所述检波器3个并分别布置在同一里程的所述隧道两侧边墙和仰拱处。
进一步地，在所述隧道的掌子面的前方预设距离处布置所述检波器和主机，包括：
在所述隧道的空间内的X、Y、Z三个方向设置所述检波器，包括：将所述检波器设置在所述隧道的初衬或围岩表面处，及面向所述掌子面方向的所述隧道左壁的离地预设距离、对应隧道轴线位置、右壁的离地预设距离的位置，且所述检波器位于同一所述隧道的截面上。
进一步地，所述收集钻头掘进破岩激发的地震波数据，包括：
通过所述检波器接收到直达波振动信号，根据所述钻孔进尺、振动监测排布、检波器时差来计算获取三个方位的所述检波器的纵、横波速。
进一步地，所述将所述地震波数据接收及处理，获得所述掌子面处的地质信息，包括：
通过提取全波列的所述地震波数据里的后续波、反射波，得到所述钻孔前方一定范围的不同围岩波阻抗、波速变化与地质信息、围岩级别的关系，获得判识所述掌子面前方地质情况的变化的信息。
进一步地，所述将所述地震波数据接收及处理，获得所述掌子面处的地质信息，还包括：
通过对所述地震波数据处理获取所述掌子面前方围岩参数信息；结合实际现场信息，采用带通滤波和球面扩散对所述地震波数据进行预处理，对P波和S波进行波场分离、分析波速、波振幅空间归位和偏移成像操作；将波幅、波速与所述围岩参数信息相关联，形成可进行地质解释的图像。
进一步地，所述获得判识所述掌子面前方地质情况的变化的信息，包括：
依据所述检测器所接收的反射信号的分布情况的二维或三维图形和岩体力学参数图表，描述所检测的区域内岩体性质的变化情况。
进一步地，所述描述所检测的区域内岩体性质的变化情况，包括：
当出现高于第一预设值的反射振幅、大于第二预设值的反射系数和小于第三预设值的弹性阻抗，表示反射界面的岩石密度和波速大于第四预设值；
当波形中央出现正的反射振幅，表示反射界面的岩石的硬度大于硬度预设值；当波形中央出现负的反射振幅，表示反射界面是具有软度预设值A的岩石；
当如果S波反射比P波反射更强，表示反射界面含有密度为B值的水；
当Vp、Vs数值增量变化，表示流体的存在；
当若Vp数值减量变化，则表明裂隙或空隙度变化。
根据本申请的另一个方面，一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的超前水平钻探随钻随测的隧道快速超前地质预报方法中涉及计算的方案。
根据本申请的另一个方面，一种计算机设备，包括存储介质、处理器及存储在存储介质上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述的超前水平钻探随钻随测的隧道快速超前地质预报方法中涉及计算的方案。
综上所述，本发明的有益技术效果为：不同于单一的超前水平钻探，将地震反射法和超前水平钻头勘察施工相结合，利用地震波传播特征和探测原理，配合超前水平钻探，丰富了超前地质预报中围岩信息，节省了施工步序，提高了勘察效率；同时，不同于常规地震反射法，通过爆破或锤击作为震源，本发明利用钻头破岩和钻管振动过程产生的地震波，可实现超前水平钻探的随钻随测，将钻探和物探相结合，提高了围岩信息预测的准确性；利用钻探施工中钻头及钻管振动激发产生的地震反射波和直达波，实现随钻随测，减少施工步序，提高勘察效率；将超前水平钻探与地震反射法相结合，可实现隧道掌子面前方围岩的快速超前地质预报。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图 1 示出了本申请实施例提供的示意图超前水平钻探随钻随测的隧道快速超前地质预报方法的流程示意图；
图 2 示出了本申请实施例提供的示意图超前水平钻探随钻随测的隧道快速超前地质预报方法的横断面示意图；
图 3 示出了本申请实施例提供的示意图超前水平钻探随钻随测的隧道快速超前地质预报方法的纵断面示意图。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本实施例提供一种超前水平钻探随钻随测的隧道快速超前地质预报方法，能够解决隧道钻探勘察施工步序较为繁琐；复杂地质围岩取芯率低、室内实验工作量大、耗时长、费用高的问题，实现隧道施工掌子面前方围岩条件的快速及准确预报，指导工程施工，规避不良地质体等带来的施工风险。
如图1所示，在本发明提供的一些可实现的实施例中，提供一种超前水平钻探随钻随测的隧道快速超前地质预报方法，包括以下步骤：
根据所述隧道中掌子面的特性设置钻孔；
在所述钻孔外周布设地震反射仪器探头及检波器；
收集钻头掘进破岩激发的地震波数据；
将所述地震波数据接收及处理，获得所述掌子面处的地质信息。
在本发明提供的一些可实现的实施例中，所述根据所述隧道中掌子面的特性设置钻孔，包括：
根据所述掌子面的地质特性设置所述钻孔的数量；根据处于所述掌子面的不同地段设置所述钻孔的深度。
在本发明提供的一些可实现的实施例中，所述在所述钻孔外周布设地震反射仪器探头及检波器，包括：
在距离所述钻孔的等距、等方位处布置若干检波器，以及设置触发器在所述钻孔的另一侧。
在本发明提供的一些可实现的实施例中，所述在距离所述钻孔的等距、等方位处布置若干检波器，以及设置触发器在所述钻孔的另一侧，包括：
在所述隧道的掌子面的前方预设距离处布置所述检波器和主机，布置所述检波器3个并分别布置在同一里程的所述隧道两侧边墙和仰拱处。
在本发明提供的一些可实现的实施例中，在所述隧道的掌子面的前方预设距离处布置所述检波器和主机，包括：
在所述隧道的空间内的X、Y、Z三个方向设置所述检波器，包括：将所述检波器设置在所述隧道的初衬或围岩表面处，及面向所述掌子面方向的所述隧道左壁的离地预设距离、对应隧道轴线位置、右壁的离地预设距离的位置，且所述检波器位于同一所述隧道的截面上。
在本发明提供的一些可实现的实施例中，所述收集钻头掘进破岩激发的地震波数据，包括：
通过所述检波器接收到直达波振动信号，根据所述钻孔进尺、振动监测排布、检波器时差来计算获取三个方位的所述检波器的纵、横波速。
在本发明提供的一些可实现的实施例中，所述将所述地震波数据接收及处理，获得所述掌子面处的地质信息，包括：
通过提取全波列的所述地震波数据里的后续波、反射波，得到所述钻孔前方一定范围的不同围岩波阻抗、波速变化与地质信息、围岩级别的关系，获得判识所述掌子面前方地质情况的变化的信息。
在本发明提供的一些可实现的实施例中，所述将所述地震波数据接收及处理，获得所述掌子面处的地质信息，还包括：
通过对所述地震波数据处理获取所述掌子面前方围岩参数信息；结合实际现场信息，采用带通滤波和球面扩散对所述地震波数据进行预处理，对P波和S波进行波场分离、分析波速、波振幅空间归位和偏移成像操作；将波幅、波速与所述围岩参数信息相关联，形成可进行地质解释的图像。
在本发明提供的一些可实现的实施例中，所述获得判识所述掌子面前方地质情况的变化的信息，包括：
依据所述检测器所接收的反射信号的分布情况的二维或三维图形和岩体力学参数图表，描述所检测的区域内岩体性质的变化情况。
在本发明提供的一些可实现的实施例中，所述描述所检测的区域内岩体性质的变化情况，包括：
当出现高于第一预设值的反射振幅、大于第二预设值的反射系数和小于第三预设值的弹性阻抗，表示反射界面的岩石密度和波速大于第四预设值；
当波形中央出现正的反射振幅，表示反射界面的岩石的硬度大于硬度预设值；当波形中央出现负的反射振幅，表示反射界面是具有软度预设值A的岩石；
当如果S波反射比P波反射更强，表示反射界面含有密度为B值的水；
当Vp、Vs数值增量变化，表示流体的存在；
当若Vp数值减量变化，则表明裂隙或空隙度变化；
进一步描述为：
当出现高于第一预设值的反射振幅、大于第二预设值的反射系数和小于第三预设值的弹性阻抗，表示反射界面的岩石密度和波速较高；
当波形中央出现正的反射振幅，表示反射界面的岩石是坚硬的；当波形中央出现负的反射振幅，表示反射界面是相对软弱岩石；
当如果S波反射比P波反射更强，表示反射界面富含水；
当Vp、Vs增大或突然增大，表示流体的存在；
当若Vp下降，则表明裂隙或空隙度增大。
在本发明提供的一些可实现的实施例中，提供一种利用超前水平钻探和地震反射法相结合的隧道超前地质预报方法，属于隧道工程地质勘察领域。包括以下步骤：掌子面钻孔布置；布设地震反射仪器探头；布设检波器；钻头掘进破岩激发地震波；地震波数据接收及处理。本实施例利用超前水平钻探施工过程中钻头破岩和钻管振动作为地震勘探震源，首先通过在掌子面超前水平钻孔周围等距、等方位布置三个三分量检波器，将触发器布置在钻孔附近，利用水平钻探钻头振动完成激发；然后，通过检波器接收到直达波振动信号，根据钻孔进尺、振动监测排布、检波器时差等计算从而获取三个方位检波器的纵、横波速；通过提取全波列地震波的后续波、反射波，得到钻孔前方一定范围的不同围岩波阻抗、波速变化与地质信息、围岩级别的关系，达到判识掌子面前方地质情况变化的目的。其中，Vp：纵波波速；Vs：横波波速。
本实施例针对隧道建设中不可避免穿越岩溶、断层破碎带、软岩变形层等复杂不良地质体发育段落，极易遭遇崩塌、冒顶、突水和涌水等地质灾害，而传统超前水平钻探施工步序繁琐，本发明利用超前水平钻探和地震反射法，提供一种可实现掌子面前方围岩随钻随测的隧道超前地质预报方法。
如图2、图3所示，在本发明提供的另一些可实现的实施例中，提供一种超前水平钻探随钻随测的隧道超前地质预报方法，内容如下：
1. 钻孔布置，包括：
在隧道掌子面处布置3~5个钻孔，根据施工进度和现场地质条件而定，富水岩溶条件下不少于5个；根据不同地段采用不同钻孔深度，一般钻孔深度为30~50m，必要时可钻100m以上的深孔；隧道地震反射仪器采用隧道地震反射法地质预报系统，该系统由主机5、三分量检波器3、触发器2组成。
2. 触发器布置，包括：
在隧道掌子面超前水平钻探钻孔1位置附近布置地震反射仪触发器2；触发器2分别用铁板（内置触发开关）和触发开关。
3. 检波器布置，包括：
在隧道掌子面前方一定距离处布置检波器3和主机5，检波器3共有3个，分别布置在同一里程的隧道两侧边墙和仰拱处，具体如下：
① 三分量检波器3内含X、Y、Z三个方向检波器，将检波器3固定在隧道初衬或围岩表面，面向掌子面方向隧道左壁（离地约1.5m高）、地面（隧道轴线位置）、右壁（离地约1.5m高），三个检波器位于同一隧道截面上；② 调整检波器上X方向朝隧道掌子面方向；③ 用膨胀螺丝固定或插入钻孔，调整检波器方向；④ 利用测距水平仪调平接收器；⑤ 分别测量检波器的高度、倾角、到掌子面的距离；⑤ 测量钻孔1震源点的高度、距隧道左壁的距离；⑥记录掌子面的里程号。
4. 仪器连接，包括：
① 将检波器3、触发器2通过连接线4与主机5相连；② 打开主机电源，通过主机内置WIFI连接主机与平板电脑；③ 打开平板电脑中系统软件，设置采集参数。
5. 震源激发，包括：
随着超前水平钻探钻头掘进破岩激发地震波，并利用检波器3进行数据接收。
6. 地震波数据处理，包括：
通过现场数据处理，从而获取隧道掌子面前方围岩参数信息；首先编辑工区现场信息；然后采用带通滤波和球面扩散对数据进行预处理，对P波和S波进行波场分离，分析波速，波振幅空间归位和偏移成像；最后，将波幅、波速与围岩地质信息相关联，形成可进行地质解释的图像。
7. 地质解释，包括
地质解释依据预报范围内反射信号分布情况的二维或三维图形和岩体力学参数图表，描述该区域内岩体性质的变化情况。反射界面岩体的性质可以通过以下几个方面判断：
（1）出现较高的反射振幅、较大的反射系数和较小的弹性阻抗，表示反射界面的岩石密度和波速较高。
（2）波形中央出现正的反射振幅，表示反射界面的岩石是坚硬的。如果是负的反射振幅，表示反射界面是相对软弱岩石。
（3）如果S波反射比P波反射更强，这表示反射界面富含水。
（4）Vp、Vs增大或突然增大，常常由于流体的存在而引起。
（5）若Vp下降，则表明裂隙或空隙度增大。
本实施例利用超前水平钻探激发的地震波在不均匀地质体中产生的反射波特性来预报隧道开挖工作面前方地质情况，采用了回声测量原理。地震波在岩石中以球面波形式传播，当地震波遇到岩石物性界面（即波阻抗差异界面，例如断层、岩石破碎带和岩性变化等）时，一部分地震信号反射回来，一部分信号透射进入前方介质。反射的地震信号将被一个或两个高灵敏度的地震检波器接收，根据反射信号的传播时间和反射界面的距离成正比的原理，故而能提供一种直接的前方不良地层的数据，再通过数据分析处理，判读出前方的地质状况。
本实施例不同于单一的超前水平钻探，将地震反射法和超前水平钻头勘察施工相结合，利用地震波传播特征和探测原理，配合超前水平钻探，丰富了超前地质预报中围岩信息，节省了施工步序，提高了勘察效率；同时，不同于常规地震反射法，通过爆破或锤击作为震源，本方法利用钻头破岩和钻管振动过程产生的地震波，可实现超前水平钻探的随钻随测，将钻探和物探相结合，提高了围岩信息预测的准确性。
基于上述如图1所示方法，相应的，本申请实施例还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述如图所示的超前水平钻探随钻随测的隧道快速超前地质预报方法中所需计算机程序的内容。
基于这样的理解，本申请的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质（可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等）中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本申请各个实施场景所述的方法。
在本发明实施例中，提供一种计算机设备，包括存储介质、处理器及存储在存储介质上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述的超前水平钻探随钻随测的隧道快速超前地质预报方法。
基于上述如图1所示的方法，为了实现上述目的，本申请实施例还提供了一种计算机设备，具体可以为个人计算机、服务器、网络设备等，该计算机设备包括存储介质和处理器；存储介质，用于存储计算机程序；处理器，用于执行计算机程序以实现上述如图1所示的超前水平钻探随钻随测的隧道快速超前地质预报方法中的内容。
可选地，该计算机设备还可以包括用户接口、网络接口、摄像头、射频（RadioFrequency，RF）电路，传感器、音频电路、WI-FI模块等等。用户接口可以包括显示屏（Display）、输入单元比如键盘（Keyboard）等，可选用户接口还可以包括USB接口、读卡器接口等。网络接口可选的可以包括标准的有线接口、无线接口（如蓝牙接口、WI-FI接口）等。
本领域技术人员可以理解，本实施例提供的一种计算机设备结构并不构成对该计算机设备的限定，可以包括更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
存储介质中还可以包括操作系统、网络通信模块。操作系统是管理和保存计算机设备硬件和软件资源的程序，支持信息处理程序以及其它软件和/或程序的运行。网络通信模块用于实现存储介质内部各组件之间的通信，以及与该实体设备中其它硬件和软件之间通信。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现，也可以通过另外的软件实现。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本申请所必须的。本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
上述本申请序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。以上公开的仅为本申请的几个具体实施场景，但是，本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种超前水平钻探随钻随测的隧道快速超前地质预报方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据所述隧道中掌子面的特性设置钻孔；
在所述钻孔外周布设地震反射仪器探头及检波器；
收集钻头掘进破岩激发的地震波数据；
将所述地震波数据接收及处理，获得所述掌子面处的地质信息。
2.根据权利要求1所述的超前水平钻探随钻随测的隧道快速超前地质预报方法，其特征在于，所述根据所述隧道中掌子面的特性设置钻孔，包括：
根据所述掌子面的地质特性设置所述钻孔的数量；根据处于所述掌子面的不同地段设置所述钻孔的深度。
3.根据权利要求1所述的超前水平钻探随钻随测的隧道快速超前地质预报方法，其特征在于，所述在所述钻孔外周布设地震反射仪器探头及检波器，包括：
在距离所述钻孔的等距、等方位处布置若干检波器，以及设置触发器在所述钻孔的另一侧。
4.根据权利要求1所述的超前水平钻探随钻随测的隧道快速超前地质预报方法，其特征在于，所述在距离所述钻孔的等距、等方位处布置若干检波器，以及设置触发器在所述钻孔的另一侧，包括：
在所述隧道的掌子面的前方预设距离处布置所述检波器和主机，布置所述检波器3个并分别布置在同一里程的所述隧道两侧边墙和仰拱处。
5.根据权利要求4所述的超前水平钻探随钻随测的隧道快速超前地质预报方法，其特征在于，在所述隧道的掌子面的前方预设距离处布置所述检波器和主机，包括：
在所述隧道的空间内的X、Y、Z三个方向设置所述检波器，包括：将所述检波器设置在所述隧道的初衬或围岩表面处，及面向所述掌子面方向的所述隧道左壁的离地预设距离、对应隧道轴线位置、右壁的离地预设距离的位置，且所述检波器位于同一所述隧道的截面上。
6.根据权利要求1所述的超前水平钻探随钻随测的隧道快速超前地质预报方法，其特征在于，所述收集钻头掘进破岩激发的地震波数据，包括：
通过所述检波器接收到直达波振动信号，根据所述钻孔进尺、振动监测排布、检波器时差来计算获取三个方位的所述检波器的纵、横波速。
7.根据权利要求1所述的超前水平钻探随钻随测的隧道快速超前地质预报方法，其特征在于，所述将所述地震波数据接收及处理，获得所述掌子面处的地质信息，包括：
通过提取全波列的所述地震波数据里的后续波、反射波，得到所述钻孔前方一定范围的不同围岩波阻抗、波速变化与地质信息、围岩级别的关系，获得判识所述掌子面前方地质情况的变化的信息。
8.根据权利要求1所述的超前水平钻探随钻随测的隧道快速超前地质预报方法，其特征在于，所述将所述地震波数据接收及处理，获得所述掌子面处的地质信息，还包括：
通过对所述地震波数据处理获取所述掌子面前方围岩参数信息；结合实际现场信息，采用带通滤波和球面扩散对所述地震波数据进行预处理，对P波和S波进行波场分离、分析波速、波振幅空间归位和偏移成像操作；将波幅、波速与所述围岩参数信息相关联，形成可进行地质解释的图像。
9.根据权利要求6所述的超前水平钻探随钻随测的隧道快速超前地质预报方法，其特征在于，所述获得判识所述掌子面前方地质情况的变化的信息，包括：
依据所述检测器所接收的反射信号的分布情况的二维或三维图形和岩体力学参数图表，描述所检测的区域内岩体性质的变化情况。
10.根据权利要求9所述的超前水平钻探随钻随测的隧道快速超前地质预报方法，其特征在于，所述描述所检测的区域内岩体性质的变化情况，包括：
当出现高于第一预设值的反射振幅、大于第二预设值的反射系数和小于第三预设值的弹性阻抗，表示反射界面的岩石密度和波速大于第四预设值；
当波形中央出现正的反射振幅，表示反射界面的岩石的硬度大于硬度预设值；当波形中央出现负的反射振幅，表示反射界面是具有软度预设值A的岩石；
当如果S波反射比P波反射更强，表示反射界面含有密度为B值的水；
当Vp、Vs数值增量变化，表示流体的存在；
当若Vp数值减量变化，则表明裂隙或空隙度变化。
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