薄互层煤系气藏指由一系列厚度较薄的沉积岩组成并在垂直向呈现复杂岩性分布特征的叠置含气储层.薄互层煤系气藏单井压裂合采同时贯通多岩性储层，裂缝穿层扩展和层间干扰机理至今不明，亟需建立薄互层煤系气单井压裂合采理论和技术框架，解决其高效开采的理论与工程问题.本文梳理分析了薄互层煤系气单井压裂合采面临的关键科学问题，引入岩石力学地层理论的相关概念提出解决问题的思路，以探讨煤系气单井压裂合采的岩石力学地层理论方法.研究表明：应用岩石力学地层理论可建立起物理过程数值模拟与机器学习耦合的储层可压裂性预测框架，结合分层抽样和Vine Copula虚拟样本生成方法识别储层最优压裂位置；以岩石力学地层理论，能很好地分析和揭示水力裂缝在煤系叠置储层中的穿层扩展规律，结合构建的卷积神经网络升尺度方法可准确预测压裂后煤系储层渗透率；应用建立的薄互层煤系气-水层间渗流理论模型阐明了层间和井筒干扰对合采效率的影响.这些初步形成了薄互层煤系气单井压裂合采的岩石力学地层理论框架.