以准噶尔盆地南缘阜康矿区为研究区,对研究区内10口煤层气井的排采气进行了气体组分、甲烷碳同位素、乙烷碳同位素及二氧化碳碳同位素测试,并结合研究区特殊的地质环境特征对煤层气的成因进行了判别。研究发现:阜康矿区煤层气组分包括CH₄(81.79%)、CO₂(14.36%)、N₂(2.28%)和C₂₊(0.99%),煤层气甲烷碳同位素值δ¹³C₁分布范围为-58‰~-49‰,平均值为-53‰,乙烷碳同位素值δ¹³C₂分布范围为-32.2‰~-23.1‰,平均值为-28.1‰,二氧化碳的碳同位素值δ¹³C(CO₂)分布范围为+8.5‰~+14.2‰,平均值为+12.9‰;研究区煤层气为热成因和次生生物成因的混合成因气,其中的热成因气为热降解成因,次生生物气主要是醋酸发酵形成的产物;急倾斜煤层和火烧区为微生物进入煤层提供了通道;温度适宜、偏酸性且矿化度较低的地下水环境为微生物提供了生存环境;地下水渗流方向与煤层气运移方向相反,具有水力封堵控气作用;火烧区滞水层与煤层顶底板一同对煤层气藏进行有效圈闭,保证了混合成因气的储存。