基于低煤级煤在现有技术条件下含气量测试不准的事实,本论文围绕低煤级储层水溶气、吸附气、游离气三相态含气量预测这一关键科学问题,系统地开展了低煤级煤不同温、压条件下的等温吸附实验,揭示了低煤级储层在煤岩组成、含水性、孔隙性、吸附性等有别于中、高煤级储层的特有表现形式;首次开展了低煤级煤层水甲烷溶解度物理模拟,揭示了甲烷在煤层水中的溶解度与温度、压力、矿化度、游离CO2含量的关系,初步探讨了甲烷在煤层水中的溶解机理;基于煤的视密度、真密度、压汞及三轴压缩力学试验,物理模拟了围压下低煤级煤的变形特征;首次构建了储层条件下低煤级储层游离气、吸附气、水溶气的耦合关系及其含量预测的理论与方法。以海拉尔盆地褐煤储层为例,预测了煤层埋深2000m以浅的三相态含气量。本论文为丰富我国煤层气地质理论、开发我国低煤级煤层气资源奠定了基础。