基于沁水盆地南部4个矿区20余个煤矿和10口钻孔的200余块煤样,本论文以3号煤和15号煤为研究对象,开展了研究区沉积、成岩和构造作用对煤层厚度、煤层埋深、煤储层物性和煤岩类型以及显微组分影响的基础研究工作,实施了压汞、低温液氮吸附、等温吸附、核磁共振、显微镜和扫描电镜等常规实验测试,对比了两煤层不同深度的地质条件以及两煤层的含气量特征,重点分析了两煤层储层物性特征以及影响煤储层物性的地质条件,揭示了影响深部煤层产气量的主要控制因素。取得的主要认识如下:“渗透率”是煤层气产出的主要影响因素,研究区15号煤层与已经工业开采煤层气的3号煤层相比,含气量相当,复向斜构造形态和水动力作用都有利于煤层气保存,且其他地质条件均相同或相近,但产气量悬殊,储层渗透率是影响煤层产气量的主控因素。沉积环境、地应力、热演化和煤体结构对煤层渗透率具有控制作用,3号煤层灰分产率为9.04%~19.19%,平均为13.13%;15号煤层灰分产率12.52%~23.37%,平均为16.38%。沉积环境影响着灰分含量,灰分控制着裂缝和割里的发育程度,进而控制着储层孔隙度和渗透率,考虑到灰分含量与储层物性的负相关关系,15号煤储物性较3号煤层差。埋深大于1000米的煤岩渗透率的均值为0.17 md;当煤层埋深小于1000米时,渗透率的变化范围较大。因此,深部煤层渗透率变化范围不大。煤层的埋藏深度与最小主应力呈正相关关系,而最小主应力与煤储层渗透率呈负相关关系。热演化影响煤岩产气量主要是通过影响煤岩有机孔的百分含量进而影响煤岩渗透率。煤层埋深增大,热演化程度增加,但由于热演化对煤储层渗透率的贡献呈先增大后减小的趋势,因此,随着埋藏深度的增加,煤岩储层渗透率也呈先增大后减小的趋势。煤体结构对煤层产气量的影响可理解为:由于粉煤层的渗透性极低,而且几乎不可能用人为方法提高其渗透性,煤层内粉煤的发育对煤层气的开采有较大影响;15号煤层构造煤较3号煤发育,且深部煤层构造煤较浅部煤层发育。