煤炭自然发火的机理是“煤氧复合作用学说”。煤在自然环境中与空气接触，吸附氧气并产生氧化作用，产生的热量使煤炭逐渐升温，当煤层中产生的热量大于散发的热量时，开始聚热增温。煤炭明显升温的特征值，一般认为在60℃至80℃之间。这一阶段煤的热效应明显，并开始出现干馏反应，生成芳香族碳氢化合物等可燃性气体。当温度继续升高，外在、内在水分蒸发，热解作用加速进行，煤开始出现冒烟现象，当升温达到煤自燃临界值时，就开始着火了。
　　地火形成后，地表和周围土地大范围内因温度极高而生物无法生存，产生很大的生物灭绝。同时，地火也消耗地下水，对地下结构产生很大的影响。从上世纪80年代开始，中国地下煤火的灭火工作就被提上日程，1992年，我国颁布了世界第一部《煤田火灾灭火规范(试行)》。
　　熄灭地火最直接的方法是用水灭火和在地火发生初期挖除火源。水和黄泥混合的泥浆是很好的灭火材料，泥浆可以堵塞通风管路，水传递黄泥到达一定的位置，水分干了，就地堵塞，窒息火灾。新疆治理地火主要采取的就是注水、注浆、挖除火源和沙土覆盖等方法，先后扑灭了哈密大南湖、艾维沟、铁厂沟、奇台北山、阜康白杨河等火区的地火。

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