为了解决煤炭开采过程中对煤层预留厚度的检测问题,建立基于探地雷达的煤层工作面物理模型,将时域有限差分法 (FDTD) 法应用到工作面上保护层煤岩分界面的计算,研究电磁波在煤层上保护层检测中的传播规律。利用GprMax和Matlab数值计算软件分析不同激励源频率下的信号杂波特点,对不同地质构造特点和矩形、圆形异构体的雷达成像进行研究。研究结果表明：结合探地雷达时域波形图可以对上保护层厚度进行准确检测；激励源中心频率为900 MHz的雷克子波探测效果最佳；褶皱煤层的探地雷达图像能清晰的反映出煤层的起伏状况,但是富水破碎带对上保护层岩层厚度检测产生严重干扰；根据探地雷达正演模拟图像可以推断出异常体的埋深。研究结果对实际煤矿开采中工作面上保护层界面的检测与识别具有一定的应用价值。