煤層自燃火災是指在有自燃傾向的煤層內，在適宜的供氧儲熱條件下而氧化發熱、升溫，當溫度超過其著火點時而發生的燃燒現象。
煤自燃火災的形成必須具備三個基本條件：具有自燃傾向的煤呈破裂狀態堆積存在；透空氣供氧維持煤的氧化過程不間斷地發展；在氧化過程中生成的氧化熱量大量蓄積，難以及時放散。
1．決定煤自燃傾向性的因素
(1)煤的炭化變質程度。煤的炭化程序越高，其自燃傾向性越小；褐煤礦井自燃發火次數低于煙煤礦井；煙煤礦井中長焰煤和氣煤自燃危險性大，而貧煤則較小。
(2)煤中水分。一定含量的水分有利于煤的自燃（小于4%），而濕度過大（小于4%），則會抑制煤的自燃。
(3)煤巖成分。煤巖成分中，含絲煤越多，自燃傾向越大，因為具有纖維構造而表面吸附能力又高的絲煤在常溫下吸氧能力特別強。
(4)煤中含硫量。在同牌號煤中，含硫化物越多，越易自燃。因為煤中所含黃鐵礦在低溫氧化時生成硫酸鐵和硫酸亞鐵，使煤體膨脹而變松軟，增大了氧化表面積；黃鐵礦氧化熱也促進煤的自燃。
(5)煤的粒度、孔隙度、瓦斯含量及導熱能力也是影響自燃傾向的因素。
2．影響煤自燃的地質、采礦因素
(1)煤層厚度。據統計，80％的自燃火災是發生在原煤層開采中。厚煤層容易發火的原因，一是難于全部采出，遺留大量浮煤和殘柱；二是采區回采時間過長，大大超過煤層的自燃發火期。
(2)煤層傾角。煤層傾斜越大，自燃危險性越大，急傾斜煤層發火次數多。
(3)地質構造。在斷層、褶曲、破碎帶、巖漿入侵地區，其自燃火災頻繁。這是因為煤體碎裂吸氧條件好，氧化性能高所致。
(4)開拓采煤條件。用石門、巖石大巷開拓，切割煤層較少，煤柱也留得少．自燃發火的危險性小；使用回收率高的采煤方法，采空區殘煤少，也不易發火。
回采速度慢，拖的時間長，地壓增大、氧化面積大，時間長于自燃發火期，很容易產生自燃火災。
(5)通風條件。漏風大不僅有效風量低，而且向采空區、煤柱區滲漏供氧，促進了煤的自燃發火。
3．煤層自燃發火期
它是自燃危險程度在時間上長短的量度，自燃發火期越短的煤層，自燃發火危險程度越大。煤層自燃發火期是指開采過程中暴露的煤炭，從接觸空氣到發生自燃的一段時間，一般以月為單位，也有以天為單位。
4．煤自燃的征兆
(1)煤炭自熱的初期階段的征兆有：煤溫有所升高，但在臨界溫度60～80℃以下；出現C02、CO氣體；空氣中氧濃度降低；相對濕度增大。
(2)煤炭自熱的后期階段的征兆有：火源點附近的空氣濕度增大，出現霧氣，煤壁掛水珠，類似“出汗”現象。
出現煤炭氧化和干餾的產物，如一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、乙烯(C2H4)、丙烯(C3H6)、乙炔(C2H2)以及苯(C6H6)、荼(C10H8)等。
煤溫、水溫、氣溫都有所升高。流出的水酸性增大。
芳香族的碳氫化合物氣味(煤油味)是井下自燃最可靠的征兆。
