自由空间、半空间和多层背景下非均匀物体的电磁散射模型在遥感和地下探测中有较为广泛的实际应用。层状介质中非均匀物体的大规模电磁散射模拟是计算电磁学的一个重要方面。在地下煤炭开采过程中,采空区、煤层断层以及尖灭等地质构造的存在给地下煤炭的开采工作带来了极大的困难以及安全隐患。因此,研究地下煤层及其异常情况的电磁散射问题,对实现地下煤炭精细化探测具有重要的意义。煤层地下探测多为平面分层模型下的电磁散射问题,解决分层模型中电磁散射问题常用稳定双共轭快速傅里叶变换（stabilized biconjugate gradient fast Fourier transform,BCGS-FFT）方法。基于平面分层模型,给出了传统BCGS-FFT算法中电场积分方程（elcctric field integral equation,EFIE）的表达形式,并采用屋顶基函数弱离散积分方程,通过数值算例仿真验证了BCGS-FFT的精确度和有效性。传统BCGS-FFT算法在求解散射电场与散射磁场的过程中,求解并矢格林函数是该方法的重要过程,精确的求解空域格林函数是通过引入索末菲积分来进行。该方法在快速求解大规模电磁散射问题时具有震荡性、奇异性、慢收敛性。本文在给出了索末菲积分中奇异点的类型及其物理意义的基础上,引入了 一种便捷的半椭圆积分路径来最小化索末菲积分的震荡性与奇异性,通过半椭圆的参数化以及插值方法来保证积分的精确度;并在积分路径的尾部实轴部分使用分部外推法来提高积分的收敛速度,结合BCGS-FFT方法提出了一种分部外推BCGS-FFT算法来求解分层介质中的电磁散射问题,给出了具体的推导过程以及伪代码方便参考。数值仿真部分利用Fortran编程语言实现了两种算法,以地下浅埋煤层围岩结构为样例验证了分部外推BCGS-FFT算法的精确度,对比了分部外推BCGS-FFT方法与传统BCGS-FFT方法的计算效率,并对地下煤层中断层,夹矸,尖灭三种典型异常结构进行了仿真分析。在保持相同计算精度的条件下,分部外推BCGS-FFT方法可以节省21～32%的计算时间。证明了这种方法能应用于大型复杂煤层散射体嵌入分层介质空间的电磁散射计算,为快速求解目标煤层特定区域的电磁散射场提供了一种新的分析方法。