煤在常温下会吸收空气中的氧气，发生低温氧化，释放微量的热量和初级氧化产物;在导热不良的情况下，热量聚积，温度上升，会促进低温氧化作用的进程;当温度超过煤的燃点时，即会最终导致自然发火。按照煤层自燃倾向可以分为易自燃、自燃、不易自燃三类。
煤炭要发生自燃必须具备以下三个条件：
①具有低温氧化性，即有自燃倾向的煤以破碎状态存在;
②有大于12%氧含量的空气通过这些碎煤;
③空气流动速度适中，使破裂煤炭有积聚氧化热的环境。
在上述3个条件同时具备的状态下，持续一定的时间，使煤炭可以达到着火温度，煤炭自燃发火即可发生。
决定矿井或煤层自燃发火危险程度的因素包括煤的自燃发火倾向性和地质采矿技术。煤炭自燃经常发生的地点是有大量遗煤而未及时封闭或封闭不严的采空区，特别是采空区内的联络眼附近和停采线处;巷道两侧和遗留在采空区内受压的煤柱;巷道内堆积的浮煤或煤巷的冒顶、垮帮处。
在开采过程中暴露的煤炭，从接触空气到发生自燃所经历的时间称为自燃发火期。当矿井有多处自燃发火或多个煤层自燃发火时，以发火时所经历的时间最短者确定为矿井或煤层自然发火期。自然发火期的长短不仅取决于煤的自燃倾向性，而且还与煤层自燃危险程度、煤炭氧化生热和聚热的条件有关。
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