本文包括两个部分内容：第一部分为煤体脆韧性变形机理，第二部分为煤层气系统。 煤体变形研究是以大量的宏观和微观观测为基础进行的，主要取得了如下认识：（1）厘定了煤体脆性、脆韧性和韧性变形的识别标志；（2）分析了各种变形标志的力学成因，探讨了可能的剪切指向意义；（3）首次发现了煤中Griffith裂隙的存在；（4）首次系统描述了煤中各类流体压裂裂隙的特征，并探讨了其形成机理；（5）系统分析了煤中裂隙脉的成因。（6）系统探讨了煤体脆韧性变形机理，指出煤体由脆性变形向韧性变形的转换分两条途径。煤层气系统是国内外研究相对薄弱的领域，本文根据大量国内外含煤层气盆地的分析，选取了美国低煤阶未成熟的粉河盆地、低成熟的Uinta盆地东部的Utah州中部、中国低煤阶成熟的阜新盆地、以及高煤阶的沁水盆地为研究地区，取得了如下认识：（1）厘定了煤层气系统的概念和主要研究内容；（2）从静态的系统要素和动态的地质作用过程系统探讨了4个盆地煤层气系统的特征；（3）指出煤层气运移的存在及其在煤层气富集成藏中的意义，煤层气不仅仅是过去认为的自生自储的非常规天然气；（4）引入断层封闭理论，探讨各种封闭机理对煤层气的封闭作用，并计算了主要断层的封闭性参数；（5）在煤层气系统研究前提下，以Utah州中部为例进行了煤层气藏的划分，并对各盆地煤层气勘探开发有利区块进行了预测。