鄂尔多斯盆地东缘临兴地区的深层煤层气有巨大的勘探开发潜力,已经成为重点勘探开发区。研究表明煤层顶底板对煤层气的富集保存有重要作用,但目前尚未开展深层煤层顶底板对含气性影响的系统研究,二者的耦合关系不清楚。为丰富深层煤层气富集理论,综合应用测井、钻井和录井等资料,针对临兴地区8+9号煤层顶底板特征与含气性的耦合关系展开了研究。研究结果发现,临兴地区本溪组—太原组发育障壁-潮坪-潟湖沉积体系,8+9号煤层主要发育于潮上带、泥炭坪和泥炭沼泽,顶底板沉积环境为泥坪、潟湖、灰坪和砂坪沉积微相。受沉积环境的影响顶底板主要由灰岩、泥岩和砂岩3种岩性构成;煤层顶板和底板厚度平面分布变化较大,顶板厚度介于1.90~19.00 m,底板厚度介于1.99~21.19 m;具有顶灰底泥型、顶泥底灰型、顶泥底泥型、顶泥底砂型、顶砂底灰型、顶砂底泥型、顶砂底砂型7种不同的顶底板岩性组合。进一步研究顶底板特征与煤层含气量的关系发现,顶灰底泥型、顶泥底灰型和顶泥底泥型煤层呈现出高含气量的特征;顶泥底砂型和顶砂底灰型煤层呈现较高含气量的特征;顶砂底泥型和顶砂底砂型煤层呈现低含气量的特征;同一岩性下,顶底板厚度越大,煤层含气量越高,顶底板厚度与含气量呈正相关。利用层次分析法可划分为3类深层煤层顶底板与含气性的耦合模式:Ⅰ类(耦合关系好)含气量大于15 m³/t、Ⅱ类(耦合关系较好)含气量范围为12~15 m³/t、Ⅲ类(耦合关系差)含气量小于12 m³/t。该研究成果明确了深层煤层顶底板对含气量的控制作用,对深层煤层气的有利区评价、优选和开采具有重要的指导意义,并进一步丰富了深层煤层气富集理论。