本书开展了复杂介质中球面波传播规律和正反演方法的理论研究，并将其应用于矿山灾害预测防治、矿山微震监测定位。在球面波传播规律方面，研究了矿震波经煤矿采空区的传播规律，开展了采空区围岩在矿震影响下的动力响应模型试验，研究结果可以作为矿震波经煤矿采空区后地表沉陷加剧、采空区中夹岩柱产生水平加速度、地表建筑物破坏加剧等问题的试验依据。在球面波正反演方面，开展了多层水平或倾斜介质中的矿震定位研究，基于惠更斯原理推导折射定律的过程提出了等时线概念，推导了震源深度与水平坐标分离的走时方程，选取规则的“观测系统”降低维数和指数阶数并进行合理修正，提出了确定二层水平介质中震源深度的解析计算方法——几何平均法；对二层水平介质中发震时刻进行了反演，根据震波路径可逆性，假设台站发出震波并对球面波波前面进行了正演模拟，得到了包含震源位置参数的非线性方程组，从而提出了确定二层水平介质中震源时空坐标的正反演联用法；将发震时刻作为未知数引入多层介质中球面波波前面的正演非线性方程组，基于4个监测台站到时时差，提出了多层介质中基于任意观测系统的波前正演法，该方法实现了多层水平或倾斜介质中的震源定位。 本书可供岩土地震工程、矿山微震实时动态监测及定位、采矿地球物理学等领域的科研人员和相关专业的高校师生参考阅读。

1 绪论
1.1 问题的提出
1.2 研究现状
1.3 存在的问题及初步解决方案
1.4 研究内容
1.5 研究方案
1.6 技术路线
2 矿震波在均匀介质及含采空区介质中的传播规律
2.1 点源球面纵波微分方程通解的推导
2.2 二维点源涡旋横波微分方程的建立及求解方法
2.3 工程数学与力学中的相关结论
2.4 已有结论向弹性动力学中的迁移
2.5 与有限元计算方法结果的对比
2.6 矿山微震波经煤矿采空区后传播规律的试验研究
2.7 动荷载试验
2.8 不同圆孔直径下各位置加速度响应变化的数值模拟
2.9 小结
3 多层介质中应力波传播特性对定位算法的影响
3.1 多层介质问的波速差异对应力波折射透射效应的影响试验
3.2 试验模型组成及尺寸
3.3 五种不同强度混凝土各组分配合比的计算
3.4 重锤敲击试验
3.5 试验数据与结果分析
3.6 小结
4 二层水平介质中震源的精确定位
4.1 横观各向同性体与多层水平或倾斜介质的概念
4.2 几何平均法定位公式的建立
4.3 定位方案
4.4 检验算法正确性的数值微震试验
4.5 定位条件与定位精度分析
4.6 小结
5 二层水平介质球面波正反演联用与震源定位
5.1 正反演联用法的提出
5.2 正反演联合定位方案
5.3 检验算法正确性的数值微震试验
5.4 误差随速度变化的敏感性测试
5.5 不同定位参数下定位精度分析
5.6 木城涧矿区的微震监测应用试验
5.7 多层水平介质中震源定位的雏形
5.8 小结
6 多层水平或倾斜介质中的震源定位——波前正演法
6.1 二层水平介质中的波前正演法
6.2 二层介质球面波正演公式
6.3 复杂非线性系统的简化
6.4 木城涧矿区的工程应用微震试验
6.5 误差随速度变化的敏感性测试
6.6 不同定位参数下定位精度分析
6.7 将波前正演法推广到多层水平介质
6.8 多层倾斜介质中的球面波波前正演法
6.9 波前正演法的条件数及病态程度衡量
6.10 小结
7 结论与展望
7.1 主要结论
7.2 创新点
7.3 展望
参考文献
附录
附录A 第5章数值微震试验Matlab函数体
附录B 第6章6.4节数值微震试验Matlab函数体
附录C 第6章6.7节数值微震试验Matlab函数体
附录D 第6章6.8节数值微震试验Matlab函数体