為解決復雜地質條件下的煤層探測問題， 開展了針對采煤工作面的巷道三維彈性波全波形反演技術研究。 首先，基于 GPU/CPU并行異構算法實現(xiàn)譜元法高效、高精度正演模擬；其次，通過正演波場和伴隨波場的互相關計算模型參數(shù)的梯度， 應用擬牛頓 L-BFGS 二階最優(yōu)化算法和

線性搜索算法迭代更新模型參數(shù)，構建高分辨率地下三維彈性速度結構模型。 主要針對煤層特征，創(chuàng)新性地構建多目標函數(shù)（如旅行時和包絡目標函數(shù)）和多波（如直達體波和槽波）聯(lián)合反演策略,理論上降低了反演的多解性和非線性。 最后，通過設計不同的三維煤礦巷道地質模型，使用提出的算法與技術反演得到高分辨率的三維速度模型， 驗證了本次研究可以對煤礦工作面內的陷落柱和起伏煤巖界面識別，說明了理論算法和技術的有效性。