在众多的隧道超前预报方法中，TSP是物探地质超前预报的代表性方法，它通过观测和分析反射波数据的各种特征来推断掌子面前方介质的性质(如岩石的密度、杨氏模量，泊松比和地震波速率)，但是常规的TSP方法在资料处理过程中给出掌子面前方地质体的波速误差较大，一方面，TSP系统一般将激发和接受装置布设在与隧道轴线平行的一个壁上，这种观测系统接收到的来自掌子面正前方目标地质体的有效反射波很少，大部分是来自较小倾角的反射界面的反射波和其它形式的波，这种观测方式无法获得掌子面正前方地质体上大面积的反射波信息，地震数据信息量不足导致我们无法从地震数据里提取出掌子面前方地质体精确的波速，为了改善超前预报的效果，所以我们应该探索出隧道超前预报的最佳观测方式。另一方面，在以前的地震波法地质超前预报中一般只利用纵波信息来提取掌子面前方的纵波速度，但是利用纵波信息不能提取掌子面前方的横波速度，为了提高预报的精度，我们应该联合纵横波数据来提取反映掌子面前方地质情况的物理力学参数。本文对采用不同的观测系统和地震波数据类型在隧道地质超前预报中的不同效果进行了初步探讨和分析。　　 本文设计了两种不同的观测系统，一种是在隧道单壁上布设35道接收器和掌子面上布设13道接收器共48道接收器的观测方式，在该观测系统下通过AVO正演方法模拟出隧道理论PP波和PSV波地震记录，然后对模型数据采用模拟退火非线性反演方法得出掌子面前方地质体的纵横波速度，鉴于波形反演强非线性本质导致的目标函数存在众多极值的缺陷，为了使反演结果稳定，我们引进尺度分解思想，将掌子面前方介质先以较大的网格间距划分为层状介质进行大尺度反演，然后在速度突变明显的位置减小网格间距进行精细反演，本文对不同的网格划分方式对反演结果的影响进行了初步的探讨；另一方面对单独采用PP波记录和单独采用PS波记录两种不同方式的反演结果进行了对比，初步探讨了联合反演的优越性；另一种观测系统是在掌子面上布设49道接收器组成CDP观测系统，通过AVO正演方法模拟出PP波的CDP地震记录，然后采用常规的AVO二参数最小二乘线性反演方法反演出隧道掌子面前方的纵横波二维速度剖面，并对不同界面深度和不同界面倾角的单层和多层模型反演结果进行了对比。