为探究阜康矿区煤层产出水的水文地球化学特征、火烧区滞水层和煤层水的补给关系以及水化学演化模式,采集了该矿区3个井区的煤层气井产出水样,开展了离子浓度、矿化度、氢氧同位素以及溶解无机碳同位素的测试及展布特征分析,并采用对比、分析方法,结合构造特征和水文地质条件进行了分析。研究表明:3个井区的煤层气井产出水以Na-HCO₃和Na-HCO₃·Cl型水为主,矿化度较高;火烧区滞水层是C井区煤层水的重要补给来源,从火烧区滞水层处向阜康向斜轴部呈现出补给区向滞流区过渡的特征;3个井区的氢氧同位素均落在大气降水线附近,且C井区的氢氧同位素表现出明显的¹⁸O漂移特征,主要因为地下水在火烧区滞水层发生了¹⁸O漂移;C井区煤层气井产出水的δ¹³C_DIC的值最大,表明微生物作用强烈,存在次生生物气;3个井区的溶解无机碳同位素与硫酸根含量呈负相关关系,且与产气量的相关性明显,可作为判识次生生物煤层气富集有利区的参考因素。