本发明公开了一种基于巷道垂向虚拟测线的散射多波超前探测方法，先布设一排三分量检波器，然后相邻检波器之间的中点均设有震源，然后震源依次激发，此时多个检波器分别接收各个震源的地震波信号；确定虚拟测线的位置及垂向虚拟测线成像范围；然后设定等效的自激自收点E，进而计算得出等时偏移距he；对检波器的三分量信号进行偏振分析，得出极化滤波函数；然后采用该函数对信号进行矢量滤波后获得成像区域内各共散射点不同类型等价散射波信号，并结合等时偏移距形成共散射点道集；对各共散射点道集的等价散射波信号进行速度分析，进而得出各个道集的零偏移距记录；最后将各个零偏移距记录重排，形成基于垂向虚拟测线的不同类型散射波成像剖面。