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根据范各庄矿地质概况和自然发火情况，建立了煤自燃倾向性实验系统和煤升温氧化实验系统，并在范各庄矿主采煤层的五煤层、七煤层、八煤层、九煤层和十二煤层采取了九个典型煤样，进行了煤的低温吸氧试验和煤的升温氧化试验。根据试验结果，判定了各主采煤层的自燃倾向性等级，其中7煤层为Ⅲ类不易自燃煤层，5煤层自燃倾向性等级为Ⅰ类容易自燃，8煤层、9煤层和12煤层均为Ⅱ类自燃。找出了适合于范各庄矿煤炭早期预测预报的指标气体主要是一氧化碳(CO)、乙烷(C2H6)、乙烯(C2H4)和乙烯比乙烷(C2H4/C2H6)。根据各指标气体随煤温变化规律进一步研究得出各指标气体的预报范围并将煤的自燃氧化划分为三个阶段：缓慢氧化阶段、加速氧化阶段和激烈氧化阶段，三个阶段的温度范围分别为：小于180℃、180℃～300℃和大于300℃。详细分析了指标气体随温度变化关系，确定在缓慢氧化阶段(煤温小于180℃)采用一氧化碳(CO)作为指标气体；加速氧化阶段(180～300℃)采用乙烯(C2H4)和乙烷(C2H6)作为指标气体；激烈氧化阶段(大于300℃)采用乙烯比乙烷(C2H4/C2H6)作为指标气体。