地震勘探是一种常见的地球物理勘探手段，其基础为所探测目标地质体与围岩有一定的弹性差异，通过仪器收集和分析人工激发的地震波在研究区域内的变化传播规律，进而可以解决一定的问题。将地震勘探的一般方法应用于煤田开采时，由于煤田与地面情况有一定不同，会导致地震波随着传播距离增加高频成分快速衰减、层间多次波干扰严重等现象的发生。因此，寻找一种较为新型有效的探测技术成为了煤炭行业的焦点。
　　煤炭作为我国的重要能源，近年来需求量在不断提高。但是由于我国煤田地质构造复杂，在开采过程中如果不能对地质条件进行一定的探明，则会对开采过程造成一定干扰。能够较为有效探测局部小构造、异常体及煤层厚度变化的槽波地震勘探则应运而生，而且目前看来有着极高发展前景。槽波地震勘探利用槽波的频散特性反演煤层的结构特征。为了研究槽波的频散曲线的一定规律，这里采用地震波场数值模拟的方法对Rayleigh型槽波进行了模拟，通过数值模拟的结果进行研究分析，对于槽波地震勘探的反演有一定指导意义。
　　地震波场数值模拟可以分为积分方程法、射线追踪法、波动方程数值解法。有限差分数值模拟法作为波动方程数值解法的主要方法，具有计算效率高、精度高，且适用于各向同性介质的优点而被广泛应用。本文采用应力-波速波动方程，时间二阶、空间八阶精度有限差分数值模拟方法来进行模拟计算Rayleigh型槽波在不同介质参数条件下的传播规律，进而提取频散曲线。本文在前人工作的基础上，建立波动方程，推导波动方程的时间二阶、空间八阶的差分近似，同时给出均匀介质弹性波动方程规则网格的差分格式，详细推导和分析高阶差分交错网格下的应力-波速波动方程解法和实现过程，初步探讨了数值模拟过程中的其他问题，建立了模型进行试算。通过槽波的群速度与相速度入手，分析了槽波的频散特性。在此基础上，对不同介质参数的“围岩-煤层-围岩”模型进行了数值模拟，提取了Rayleigh型槽波的频散曲线，对结果进行了分析：煤层厚度对Rayleigh型槽波频散曲线有较大影响，其他参数对Rayleigh型槽波频散曲线的影响也进行了详细讨论。结合实际资料验证证明，Rayleigh型槽波的频散曲线在二维模拟的情况下与实际吻合较好。