在煤田开采过程中，煤层顶、底板砂岩含水层构成了煤层的直接充水含水层，是煤层遭受顶、底板水害威胁的主要来源，对巷道的设计、开采方案的制定和矿井水害的防治工作都起着至关重要的作用。基于传统单相介质理论的地震勘探技术无法对煤系砂岩的富水性进行预测，因此本文引入Biot双相介质弹性波传播理论，利用Matlab编程模拟出煤系含水砂岩双相介质中的弹性波传播特征和规律。试图更加准确地描述弹性波在实际地层中的波场特征，合理地解释出地震资料中的各种现象，从而达到准确地探测出地下岩层中的流体的目的。　　本文深入研究了各向同性双相介质中的弹性波理论，根据Biot双相介质弹性波理论，推导出双相介质中的弹性波波动方程，并以此进一步推导出双相介质的一阶速度—应力方程。根据交错网格有限差分方法推导出了双相介质速度－应力方程的交错网格有限差分格式，并进一步给出了稳定性条件、震源函数和方程的初始条件。利用提高差分精度和通量校正传输法相结合的方法，很好的消除了数值模拟中产生的数值频散，得到了清晰的波场快照。在处理边界反射时，使用完全匹配层很好的吸收了边界反射，从而模拟出更接近实际空间条件下的弹性波传播规律。　　基于Biot双相介质弹性波理论，利用交错网格有限差分弹性波场数值模拟技术，对煤系含水砂岩双相介质中的弹性波场进行了详细的研究。分析了弹性波在煤系砂岩含水层中的波场分布和传播特征。研究表明，双相介质理论比传统的单相介质理论具有先进性，更符合实际情况。模拟结果的波场快照中能够很明显的观测到快纵波和慢纵波，并且慢纵波具有很强的衰减特性，这在单相介质中是看不到，从而说明了慢纵波是分辨岩层孔隙富水性的重要标志。通过对比不同孔隙度下的波场快照，得出双相介质中孔隙度的大小对慢纵波的影响较大，孔隙度越大，慢纵波的速度就越大，从而得到了孔隙度和慢纵波直接的定性关系。　　通过对煤系砂岩含水层中弹性波场传播特性的研究，有利于勘探煤矿地下岩层信息，为反演砂岩含水层的富水性大小提供重要的依据。进而为矿井开拓和巷道布置提供指导，同时对矿井水害和瓦斯事故的防治工作也具有极为重要的理论意义与实际价值。