本文在分析整理红阳煤田内各矿区已有煤和煤层气相关资料的基础上,重点解剖了林盛、红菱、红阳和西马4个矿区的煤层气赋存规律。综合沉积学、煤地质学、油气地质学等理论与方法,从气源岩特征、煤储层孔渗特征、煤的吸附性和含气量分布特征等方面进行了系统分析,并从构造、岩浆侵入、煤厚、埋深、水文地质条件和围岩圈闭等方面分析了该区的煤层气主控因素及控制机理,采用容积法计算该区的煤层气资源量和相应的资源丰度,采用基于GIS的多层次模糊数学判别方法研究圈定了煤层气有利勘探区,为红阳煤田煤层气资源勘探开发提供了详尽扎实的基础资料。采用井下宏观观测、块煤光片微裂隙测定法、压汞孔隙测定法、低温氮吸附比表面和孔容测定等方法,系统总结了红阳煤田内的孔—裂隙系统发育特征。从宏观裂隙、微裂隙、孔隙度、渗透率、孔隙形态和孔隙结构等角度红阳煤田煤储层物性进行了系统研究与综合评价。采用IS-100型高压等温吸附仪研究了红阳煤田内煤的甲烷吸附特征。并结合该区内煤种发育齐全的地质背景,研究了该区煤的吸附能力的影响因素。其中煤级、煤岩显微组分及其亚组分对煤的吸附能力具有显著的影响,而煤中的无机组成如水分、灰分和矿物含量等对该区煤的吸附能力影响较小。结合该区的沉积史、构造运动史、生烃史、埋藏史、热演化史等“五史”配置关系对红阳煤田煤层气赋存和富集规律及其主控因素进行了研究。控制该区含气性分布的主控因素为构造地质和岩浆发育特征,其次是煤变质、埋深、煤厚、水文地质条件和围岩圈闭等其他因素。在地理信息系统平台下,采用容积法计算了该区的煤层气总资源量为217.87×108m3,资源丰度为(0.26-3.56)×108m3/km2,平均为1.54×108m3/km2。建立了适合该区的煤层气有利区综合评价的多层次模糊体系。该评价体系中主要包括煤层气地质特征、含气性分布特征和储层物性和可采性特征等三个主要评价准则。利用该评价体系结合GIS的方法预测了该区煤层气资源的有利区分布,并指出煤层气有利目标区主要位于红菱矿的南部,红阳矿的南部和西马矿的中南部等地区。