中国深部煤层气（埋深＞1 500 m）资源丰富，具有吸附气与游离气共存的赋存特征，其赋存状态、成藏特征和开发规律与中—浅部煤层气存在显著差异，成藏演化规律尚不清晰制约了其高效勘探与开发。以鄂尔多斯盆地东缘大宁—吉县区块深部8号煤层为例，通过精细刻画深部煤层气的成藏特征，模拟深部煤层的埋藏演化史、热演化史、生烃演化史，完善了深部煤层气的富集成藏规律和成藏模式，并提出了针对性勘探开发对策。研究结果表明，大宁—吉县区块深部8号煤层全区发育、有机质热演化程度高、干酪根类型为Ⅲ型、生烃潜力大，总生烃强度为（20.2～34.7）×10~8m~3/km~2;深部煤储层发育割理、裂隙、组织孔、胞腔孔、气孔、晶间孔和溶蚀孔等储集空间，为深部游离态煤层气提供了良好的储集条件；构造-岩性-水动力耦合封闭利于深部煤层气保存。研究区深部煤层的成藏演化可以划分为初始生烃阶段（阶段Ⅰ,306～251 Ma）、第1次热成因生烃阶段（阶段Ⅱ,251～203 Ma）、有机质热演化作用减缓阶段（阶段Ⅲ,203～145 Ma）、生烃高峰阶段（阶段Ⅳ,145～130 Ma）和成藏状态定型阶段（阶段Ⅴ,130 Ma至今）5个阶段。研究区深部煤层气表现为游离态与吸附态共存，提出了深部煤层气“广覆式生烃、箱式封闭、微构造调整、自生自储、毯式成藏”的富集成藏规律，建立了微幅褶皱与物性耦合控藏（Ⅰ型）、微幅单斜与水动力耦合控藏（Ⅱ型）、物性与水动力耦合控藏（Ⅲ型）3类深部煤层气成藏模式。研究认识有效指导了大宁—吉县区块深部煤层气勘探有利区的优选，建立了深部煤储层有利区评价指标体系，针对不同成藏模式发育区，提出了差异化开发方案，助力研究区实现了深部煤层气真正意义上的效益开发。研究认识对于中国其他区块开展深部煤层气勘探与开发具有重要参考与借鉴意义。