针对煤矿井下采空区等高自燃危险性区域内氧浓度通常较低的情况,选取上湾矿12号煤层煤样作为试验样品,分别开展了供氧浓度5%,8%,11%,14%,17%和21%条件下的程序升温实验,分析了CO,CO2和C2H4的生成规律,测算了不同供氧浓度条件下的自燃临界温度,探讨了自燃临界氧浓度。结果表明:随着供氧浓度的降低,相同煤温条件下氧化产物的生成量减小,C2H4首次出现的温度延迟;根据C2H4首次出现温度和自燃临界温度的变化规律判断上湾矿12号煤层的临界氧浓度为8%。研究结果对采空区自燃"三带"观测时氧浓度下限判定指标的选取和井下贫氧环境中煤自燃火灾的预测预报研究具有一定的指导意义。