以沉积(岩石)学、层序地层学、油气地质学、测井地质学、有机地球化学等学科的理论和方法为指导,选取河东煤田中部为研究区,基于60余口钻测井、岩心、气测及分析测试资料,对研究区本溪组~山西组沉积环境、层序地层格架、含气系统及沉积控制展开研究。在研究区本溪组~山西组识别出碳酸盐潮坪、障壁砂坝-泻湖和浅水三角洲3种沉积相、5种亚相和8种微相类型,总结了其特征;通过层序界面识别及层序地层对比,将研究区本溪组~山西组划分为12个三级层序,建立了河东煤田中部本溪组~山西组层序地层格架;在层序地层格架内追索了古地理格局及演化。查明了菱铁质泥岩发育规律,在含煤岩系中识别出4层稳定隔水阻气层,主要发育于最大海泛面附近,并以此为约束结合垂向含气量变化将本溪组~山西组划分为4个一级含气系统及多个二级含气系统。探讨了含气系统发育的沉积控制,其中阐明了层序地层格架及沉积环境对煤系烃源岩发育规律、含气量特征、储层展布规律、煤系砂岩物性变化、隔水阻气层发育规律等控制。