[详细]本发明公开了一种隧道掘进机破岩震源和主动源三维地震联合超前探测系统，综合利用主动震源和破岩震源两种方式进行三维地震联合超前探测，在掘进机开始工作前，使用激震能量较强的主动源地震法来实现地质异常体的远距离超前预报和地质异常体定位识别，并根据探测结果对接下来的掘进机施工进行调整优化，在掘进机工作过程中，利用激震能量较弱但含有较高比例横波成分的刀盘破岩震动作为震源，并采用非常规破岩震源地震记录处理方法，实现地质异常体实时近距离较精确预报，并对待开挖区域的围岩质量进行表征和评价。最后，联合主动源和破岩震源三维地震超前探测的结果，对工作面前方的地质情况给出综合性的判断，为掘进机工作参数优化和施工安全控制提供支撑。

[详细]一种隧道掘进机破岩震源和主动源三维地震联合超前探测系统，其特征是：包括激震系统、接收传感器及其支撑装置、破岩震源传感器阵列、噪声传感器、控制系统和多通道地震波数据采集仪；所述激震系统包括工作面震源和边墙震源，工作面震源设置在掘进机刀盘上，所述边墙震源设置于掘进机主轴上，刀盘固定于掘进机主轴上，掘进机主轴中段设置有三组以其为中心呈环状分布的接收传感器及其支撑装置，分别对应隧道拱顶和左右拱腰，用于接收刀盘破岩震动在地层中传播时遇到不良地质体后反射回来的地震信号；所述破岩震源传感器阵列，安装在掘进机刀盘后方，根据刀盘上的滚刀的分布情况在其后方安装破岩震源传感器，多个破岩震源传感器组成破岩震源传感器阵列；所述掘进机工作噪声传感器安装在掘进机噪声源处，用于记录各个噪声源所产生的噪声信号；所述控制系统控制激震系统的震动情况和运动；所述多通道地震波数据采集仪分别与破岩震源传感器阵列、三分量检波器和掘进机工作噪声传感器相连接，负责存储并处理检波器记录的地震波信息；所述激震系统根据位置不同分为工作面震源和边墙震源，所述工作面震源包括可控震源、震源压力传感器、震源液压伸缩杆和震源进出口舱门，所述边墙震源包括可控震源、震源压力传感器、震源液压伸缩杆和震源导轨；所述工作面震源安置在掘进机刀盘上，为多个，在刀盘上呈对称分布，根据刀盘上滚刀的分布情况选择工作面震源的合适位置，另外在刀盘相应位置上还预留有多个工作面震源进出口，震源进出口舱门在控制系统的控制下按照预设的卡槽运动，实现震源进出口的开闭，供工作面震源进出；所述边墙震源位于震源导轨上，震源导轨包括一个圆形滑环导轨和一个沿着掘进机主轴的轨道，可控震源在震源导轨上沿主轴前后方向自由滑动，同时可绕主轴360°自由旋转，实现边墙震源的三维任意布置；可控震源和震源压力传感器安装在震源液压伸缩杆顶端，可控震源、震源压力传感器和震源液压伸缩杆通过连接线分别与控制系统相连，其中，震源液压伸缩杆采用中空设计方式；所述接收传感器及其支撑装置以掘进机主轴为中心呈环状分布有三组，分别对应隧道拱顶和左右拱腰，具体包括三分量检波器、检波器压力传感器、前液压支撑杆、后液压支撑杆、径向液压支撑杆、支撑板和支撑装置导轨，所述前液压支撑杆一端与掘进机主轴相连，另一?端与支撑板一端相连，支撑板另一端与后液压支撑杆一端相连，后液压支撑杆另一端连接在掘进机主轴上；所述支撑装置导轨呈环形嵌套在掘进机主轴上，上面安装有径向液压支撑杆，径向液压支撑杆另一端与支撑板底面相连接，所述三分量检波器和检波器压力传感器安装在支撑板上。