煤与瓦斯突出事故严重威胁着煤矿的安全开采。随着煤矿开采深度的加大,煤层瓦斯含量逐渐增加,煤与瓦斯事故发生率也越来越大,直接影响了煤矿的生产和矿工的人身安全。因此,研究煤层和瓦斯的突出危险性、准确定量分析突出煤层和瓦斯来源,对煤矿安全开采具有重要保障意义。本次研究以卧龙湖煤矿、祁东煤矿、任楼煤矿和朱集西煤矿为研究对象,通过对不同层位煤样品的采集和煤中微量元素的测试,详细分析了不同层位煤中微量元素的含量和分布特征。以朱集西煤矿主要煤层为例,分析了微量元素在不同层位中的分布范围和变化趋势,以单个元素为区分不同层位的依据,提取了各个层位地特征微量元素,用以进行煤层对比。为进一步对比不同煤层,分析测试了不层位煤中有机碳同位素值,根据煤中有机碳同位素值与成煤植物的联系,分析了其成因意义。结合不同层位中有机碳同位素值的分布差异,利用其分布范围作为煤层对比的新的依据。通过分析测试朱集西煤矿煤层瓦斯气体的组分特征和甲烷、二氧化碳碳同位素值,解释了其煤层瓦斯气体的成因意义。在此基础上,利用同位素示踪原理,通过数学手段建立了定量分析工作面瓦斯来源及其比例的方法。应用该分析方法,需建立不同瓦斯来源的样本数据,数据类型为甲烷、乙烷、二氧化碳等气体的同位素值,可以精确分析多种瓦斯来源。