针对煤层群联合抽采时各煤层瓦斯无法准确计量的难题，根据瓦斯组分中的CH4体积分数和碳同位素分布规律，基于化学组成质量守恒定律，建立煤层群联合抽采瓦斯气体混源比例计算模型，并在小屯煤矿开展对比试验。研究结果表明：小屯煤矿各煤层瓦斯中CH4体积分数由大到小排序为6下煤层＞6中煤层＞6上煤层，CH4碳同位素值分布在-3.6%～-3.2%内，由重到轻排序为6下煤层＞6中煤层＞6上煤层。联合抽采6上煤层+6中煤层+6下煤层时，基于碳同位素原理计算得到的6上煤层混合比例为10.82%～24.54%，6中煤层混合比例为57.81%～69.58%，6下煤层混合比例为5.88%～31.37%，与分层计量考察结果基本一致。说明基于碳同位素进行煤层群联合抽采瓦斯混源比例的计算是科学准确的，研究结果可为煤层群瓦斯联合抽采达标评判提供新的研究思路。