本文结合阳泉五矿无烟煤自然发火的矿井灾害问题，在总结和分析了国内外煤自然发火有关问题研究的基础上，从实验研究和理论分析两方面对自然发火机理进行了研究。 在煤与氧化学反应原理以及热力学和传热学原理基础上，建立了煤最短自然发火期数学模型及求解方法。 运用现代测试和分析技术，开展了煤及矿物结构特征测定实验、吸氧量及吸氧速度测定实验、升温氧化实验、低温阶段氧化性能测定实验，为实验研究自然发火性探索出了一条可行的技术途径和有效的方法。 通过对实验分析和研究，进一步认识了无烟煤自然发火的机理。并重点阐述了阳泉五矿15#煤层自然严重的原因，即(1)煤样的比热容小、着火温度低，易自燃着火：(2)煤样吸氧量大、吸氧速度快、煤中黄铁矿氧化能力强、氧化过程中氧化放热量大、最短自然发火期短：(3)煤层中存在大量的水绿矾及黄铁矿、微量白铁矿物，使煤的发火危险性大大提高。 通过对无烟煤自然发火机理的认识，提出了定性评价无烟煤自然发火危险性的方法，即先应测试其物理、化学特性，如可磨性系数、比热容、吸氧量、吸氧速度、低温氧化特性、氧化放热特性，以及煤最短自然发火期计算、煤与氧反应的动力学参数等；然后结合煤层地质构造、采掘、通风等条件进行分析：该研究对进一步深入研究无烟煤自然发火机理奠定基础。