1.2火災的預測預報技術
　　1.2.1煤自然發(fā)火危險性的判定
　　20世紀80年代前，煤自然發(fā)火危險性的判定沿用前蘇聯(lián)的著火溫度法鑒定煤自然發(fā)火傾向，其結果和開采后證實的情況基本相符，但對于高硫煤差異較大。
　　近年來，研究色譜動態(tài)吸氧法測定吸氧量和吸氧速度，判定自然發(fā)火傾向，并研制了ZRJ－1型色譜自燃性測定儀，在煤礦已推廣使用。
　　在研究煤的自然發(fā)火期及其影響因素中，近年來采用了2種技術途徑：一是用煤堆實驗裝置在模擬條件下測定并解算發(fā)火期；二是測定煤的吸氧速度、氧化反應速度，以熱傳導及熱平衡原理推算最短自然發(fā)火期，并結合地質、開采、通風等影響因素的修正系數確定煤的發(fā)火期。
　　1.2.2自然發(fā)火預測預報
　　(1)預測預報指標
　　過去礦井火災預測預報指標主要采用CO，但最新研究表明CO已不是在任何情況下都可作為惟一的和最靈敏可靠的判別煤自燃火災的指標。最新的研究結果為：使用CO、C2H4及C2H23個指標，綜合地將煤自然發(fā)火分為3個階段：①礦井風流中出現10-6級CO時的緩慢氧化階段；②出現10-6級CO和C2H4時的加速氧化階段；③出現10-6級CO、C2H4和C2H2的激烈氧化階段，此時即將出現明火。應用這3個指標，不僅可預測火災，而且還可判別其階段，據此而采取不同的防滅火技術措施。本項技術已在較多礦井中得到應用，但對不同的煤層必須分別進行模擬實驗，優(yōu)選其指標的具體應用值，才能正確地應用該項技術。
　　(2)預測預報手段
　　預報自然發(fā)火的手段，在20世紀70年代前是用井下人工采氣樣、地面儀器分析，并結合溫度檢測和人的感知來判斷發(fā)火危險性。80年代煤礦普及氣相色譜分析方法，并研究應用束管監(jiān)測系統(tǒng)抽吸井下氣體、地面集中分析、微機自動數據處理和預報自然發(fā)火。束管監(jiān)測系統(tǒng)已成為工作面自然發(fā)火預報和采空區(qū)注氮防火的主要監(jiān)測手段。
　　1.2.3外因火災檢測系統(tǒng)
　　我國煤礦近年曾發(fā)生膠帶輸送機或機電硐室火災，并造成重大經濟損失或人員重大傷亡。為此，近年相繼開發(fā)出幾種裝置和儀器設備，如煤炭科學研究總院重慶分院研制開發(fā)的KHJ－1型礦井火災監(jiān)控系統(tǒng)及自動滅火裝置以及MPZ－1A型膠帶輸送機自動滅火裝置，它們由速差、溫度、煙霧、紫外線、熱敏電纜等5種傳感器和電源控制箱聯(lián)接，控制箱由單片微機實現監(jiān)測控制、智能判斷、控制噴灑泡沫或水噴霧滅火，為我國煤礦外因火災的預測預報及防治增添了新的手段和能力。這些系統(tǒng)都是我國自己研制開發(fā)的產品，適應我國的具體情況，可供有關礦井選用。

　　2、煤層自然發(fā)火機理

　　2.1煤體自燃的起因和過程
　　煤自燃的發(fā)生和發(fā)展是一個極其復雜的動態(tài)變化的物理化學過程，其實質就是一個緩慢地自動放熱升溫最后引起燃燒的過程。該過程的關鍵有兩點：一是熱量的自發(fā)產生；二是熱量的逐漸積聚。
　　導致煤在常溫下產生熱量的因素很多，如水對煤的潤濕熱、煤分子的水解熱、煤中含硫礦物質水解及氧化熱、煤中細菌作用放出的熱量、煤對氧的物理吸附熱、煤對氧的化學吸附熱以及煤與氧的化學反應熱等等。這些因素對于煤體自發(fā)產生熱量都起著一定的積極作用，在某些條件下甚至是決定性的作用。但大量的研究工作發(fā)現煤的自燃主要是由煤氧復合作用放出熱量而引起，煤與空氣接觸后首先發(fā)生煤體對氧的物理吸附，之后又發(fā)生煤氧化學吸附和化學反應。
　　導致煤體自燃除熱量的自發(fā)產生之外，另一關鍵要素就是自發(fā)產生的熱量被逐漸積聚。煤體自燃所需熱量的積聚不但與煤氧復合作用放出熱量有關，還與煤體的散熱條件有關。實際條件下，煤體的放熱與煤體表面活性結構種類和數量、煤體的溫度、氧氣濃度等因素有關；自燃煤體的散熱條件則主要包括煤體的空隙率、漏風強度以及周圍環(huán)境的溫度等。當煤體的放熱量大于煤體的散熱量時，煤體熱量被積聚，煤體溫度上升；當煤體放熱量小于散熱量時，則煤體溫度保持穩(wěn)定。煤體熱量積聚過程，也就是煤體自然的發(fā)展過程，而自燃正是煤體放熱與散熱這對矛盾運動發(fā)展過程的結果之一。
　　綜上所述，煤自然發(fā)火主要是由空氣滲透進入松散煤體，空氣中的氧與煤分子表面的活性結構接觸，發(fā)生物理吸附、化學吸附及化學反應，同時放出熱量，在一定的蓄熱環(huán)境下，煤體不斷地氧化、放熱、升溫，當煤溫超過臨界溫度后，煤體繼續(xù)升溫，達到煤的著火點溫度，最終導致煤體燃燒。
　　巷道在掘進過程中，煤體暴露于新鮮空氣中，在采動壓力作用下受壓而破碎、離層，風流在各種動力作用下滲透進入煤體，使煤體氧化放熱。當煤體放熱速率大于周圍環(huán)境散熱速率時，引起升溫，最后導致自燃。由于巷道煤層所處位置、松散煤體堆積形態(tài)、漏風動力、散熱條件等與一般煤層不同，具有自己的特性，尤其是綜放無煤柱開采。因此，巷道煤層自燃除了具有一般煤層自燃的共性之外，還有自己的特性。
　　2.2煤層自燃特點
　　2.2.1由于受煤礦開采條件及采煤工藝的限制，工作面布置走向長度大，上千米煤巷采用綜掘一次完成，因而巷道煤體暴露于空氣的時間較長，一般均超過煤層最短自然發(fā)火期。
　　2.2.2巷道內因火災大多起始于距巷道表面一定深度的中部。在采動壓力的作用下，暴露面處的煤體破碎程度較大，漏風阻力小，漏風強度較大，超過引起煤自燃的上限漏風強度，熱量不能積聚，無法形成自熱高溫點；離暴露面較遠的深部煤體，由于漏風通道不暢通，漏風阻力較大，氧氣滲透到該處時濃度已很小，低于煤自燃的下限氧濃度，處于窒息狀態(tài)，亦無法形成自熱高溫點；而在距暴露面一定深度的中部，漏風強度適中，風流速度慢，氧氣濃度適宜，最容易滿足煤自燃的條件而形成自熱高溫點。
　　2.2.3煤體導熱性差，火源隱蔽，往往是在發(fā)現巷道煤體表面溫度異常時，內部火勢已形成。自燃火源點逆著風流方向發(fā)展，有害氣體順著風流方向流動，有時只見有毒有害氣體而不見明火，使尋找火源點的工作非常困難。