煤层气是一种清洁的非常规天然气，煤层气的勘探与开发在目前的能源结构中占据了重要地位。煤层气的地震勘探一直缺少岩石物理理论支持。为了研究煤岩弹性参数与煤岩含气性之间的关系，本文从超声弹性参数测试出发，简单介绍了煤样的制作以及密度的测量，详细分析了超声及低频测试系统的结构及原理，并进行了煤岩的弹性参数测试。通过显微组分定量实验获取煤岩各组分体积含量，结合煤岩弹性参数，拟合外推获取各组分弹性参数及密度，镜质组弹性参数为：体积模量2.55 GPa，剪切模量0.8 GPa，杨氏模量2.19 GPa；惰质组体积模量9.86 GPa，剪切模量5.57 GPa，杨氏模量15.17 GPa。利用XRD射线衍射对煤岩矿物进行定量分析。首次提出了一种基于煤岩工业成分分析的孔隙度计算方法。利用等效介质理论综合分析煤岩显微组分、矿物及孔隙度对煤岩弹性参数的影响，研究表明：煤岩弹性参数与镜质组含量和孔隙度含量呈反比，与矿物及惰质组含量成正比，矿物含量对煤岩弹性参数影响较大，且煤岩中的孔隙结构为“坚硬形孔隙“。按照国标对煤岩进行的煤体结构划分，进行不同煤体结构与弹性参数的关系研究，详细分析了煤体结构对每种弹性参数的影响。研究结果表明：煤体结构破坏程度与纵横波速度、杨氏模量和剪切模量呈负相关关系，而与体积模量、泊松比、密度等参数没有明显规律。基此，提出了煤体结构弹性参数划分的定量关系，即原生结构煤（纵波速度>2250m/s、剪切模量＞2.5GPa、杨氏模量>6GPa）、碎裂煤（纵波速度2000~2250m/s、剪切模量2~2.5GPa、杨氏模量4.8~6 GPa）、碎粒煤（纵波速度1500~2000m/s、剪切模量1~2GPa、杨氏模量3~4.8 GPa）、糜棱煤（纵波速度<1000m/s、剪切模量＜1GPa、杨氏模量＜1.5GPa）。把显微组分、煤体结构这两个参数作为连接煤岩含气性与弹性参数之间的桥梁，煤岩含气性用煤岩吸附能力—兰氏体积来表征，其中兰氏体积由Langmiur等温吸附实验测定。研究分析表明：煤岩含气性随弹性参数的降低而升高。进行了干燥煤岩和含流体煤岩的频散实验，表明了煤岩在含流体后会产生明显频散。本论文研究成果为煤层气叠前地震反演提供了岩石物理基础，可以指导煤层气的勘探与开发。