为了研究阳泉矿区寺家庄井田煤层气地球化学特征及成因问题，系统开展了石炭–二叠系太原组主力产气煤层(8、9和15煤)煤心样品的现场解吸实验，并收集气样进行组分和碳同位素分析。结果表明：8煤含气量高于9煤，平面上15煤含气量不均匀，部分地区几乎不含气；整个解吸过程中，8煤和9煤气体组分含量及变化规律相近，CH4含量呈先增加后降低、N2含量呈先降低后升高的趋势，而15煤CH4含量呈近线性降低、N2含量呈线性增加趋势；其中，9上煤CH4体积分数为27.82%~76.12%，N2体积分数为21.49%~72.20%，15煤CH4体积分数38.15%~89.41%、N2体积分数为6.55%~61.82%；随着解吸的进行，8煤和9煤中的煤层气碳同位素δ13C1值总体呈增加的趋势，15煤中的煤层气δ13C1值总体呈现为3个逐渐增加序列，δ13C(CH4)与δ13C(CO2)变化无相关关系。研究区煤层气主要为热成因气，生物作用不明显。另外，关于煤层气组分中CH4含量低异常和N2含量高异常的原因有待进一步研究。