针对义棠煤矿煤层顶板灰岩瓦斯涌出量大的问题,利用太原组灰岩水水位、离子浓度、氢氧稳定同位素和灰岩瓦斯抽采数据及其与煤层瓦斯含量对比分析,得出灰岩水对灰岩具有强烈溶蚀作用,改造K2、K3、K4灰岩成为瓦斯富集的有利储层;瓦斯通过地下水的运移及灰岩裂隙的输导作用,最终富集于大西庄背斜灰岩储层,并有上覆泥页岩进行封闭。解释了研究区灰岩水文地质特征与瓦斯富集的关系,这对义棠矿安全生产以及开采瓦斯资源有重要指导意义。