煤的自然发火事故严重威胁着煤炭生产、运输、储存安全，给安全和财产带来极大的隐患，尤其是褐煤，由于较高的自热倾向性，自燃问题更加突出。所以研究煤的自然特性和煤自燃过程的规律十分必要。　　本论文针对褐煤自燃的物理特性进行了实验和数值模拟研究，实验方法为静态恒温法，测得三种不同立方体煤样(5cm、10cm、15cm)在恒温状态下的升温曲线，得到不同体积煤样的临界自燃温度，通过弗兰克-卡门涅茨基模型求得煤样的活化能。实验结果表明，煤样体积越大，临界自燃温度越低;当外界温度高于临界自燃温度，煤样能够自燃，反之煤样不能自燃。　　基于等效氧化暴露时间理论，建立热产生率与暴露时间、温度等因素的关系经验公式。基于多孔介质渗流理论建立煤体内气体自然对流数学模型，应用FLUENT软件对不同实验条件的煤样升温过程进行模拟，得到随时间变化的温度场、漏风流场、氧气浓度场、水蒸气浓度场。模拟结果表明:数值模拟方法能够反映煤样内复杂的多场耦合过程。煤样升温过程中的温度场、漏风流场和氧气及水分浓度场，是不断变化和相互作用的。对比干燥褐煤与未干燥褐煤的模拟升温情况，分析了水分在煤自然发火中的作用。　　通过实验和数值模拟对煤自燃过程的特性进行研究，能够揭示其内在规律，搞清煤自燃的发生、发展过程及各种因素对温度场的影响，从而为实际条件下预测和控制煤自燃提供理论依据。