矿井煤自燃是煤矿五大灾害之一。近年来,随着科技的进步和装备的升级,煤自燃引起的事故逐年减少,但我国煤炭火灾防治形势依然严峻。煤自燃不但造成直接的损失,在井下狭小空间内容易引起瓦斯煤尘等事故。因此,做好煤自燃预警,针对煤自燃预防和治理工作及时作出正确的决策,对矿井安全生产和矿工人身安全意义重大。本文以内蒙古准格尔旗唐家会矿6号主采煤层为研究对象,建立唐家会矿煤自然发火分级预警体系,为唐家会矿6号煤层及其后开采其它煤层防灭火工作提供指导。本文通过实验分析和现场试验,对唐家会矿开展煤自燃阶段划分和分级预警体系的研究。针对煤自燃特征温度,采用热重分析、煤自燃程序升温实验和大型煤自然发火实验。通过TG/DTG分析,确定了八个特征温度范围,将煤自燃整个过程划分为五个阶段,并分析氧浓度对煤燃烧特性和热动力学特性的影响。利用煤自燃程序升温实验对煤样进行程序加热,分析不同氧气浓度下CO、C2H6、C2H4、C2H2等气体产生情况、链烷比、烯烷比及格氏系数变化规律得到了临界、干裂、裂变和增速四个特征温度。采用煤自然发火实验系统对唐家会矿煤样进行自然发火过程低温阶段测试,发现高温点从蓄热条件好的煤层中部位置向煤质松散、风量充足位置移动的规律,并得到了瓦斯脱附、临界、干裂和裂变四个特征温度。结合以上实验过程,通过特征温度点对煤着火前的过程进行精细的阶段划分,确定各个阶段的温度范围及以格式系数R2为主,其他指标气体为辅的表征参数,提出煤自然发火蓝、黄、橙、红四级分级预警,建立唐家会矿煤自然发火分级预警体系,确立了煤自然发火分级预警方法。并进行了唐家会矿61102工作面初采、正常回采及收作过程现场试验,实现了实验与现场的对接,验证了其可行性与准确性。