煤炭在我国的能源生产和消费结构中占据着主要地位,因此煤炭高效清洁利用是我国需要长期面对的问题。有效的煤质在线检测有助于实现煤炭的高效清洁利用,但是目前还没有能实现大规模商业化应用的煤质在线检测技术。激光诱导击穿光谱(LIBS)技术由于其固有的优点在煤质在线检测中展示了巨大的应用潜力。然而LIBS技术煤质分析的准确度和精度仍受到很多因素的影响而有待提高。其中水分含量是LIBS煤质分析中一个不可忽略的影响因素。因此本文就主要研究了水分含量对LIBS煤质分析的影响。本文对各种煤样分别制备了含水量不同的样品,研究了水分含量对激光诱导击穿光谱诱导产生的等离子体及其光谱信号的影响。同时,结合采集的等离子体图像和空间分辨光谱,进一步分析了水分含量对激光诱导击穿光谱诱导产生的等离子体及其光谱信号的影响机理。研究结果显示随着水分含量增加,大部分元素(包括H和O)的特征谱线强度下降,谱线的相对标准偏差增加。空间分辨光谱的结果显示H元素谱线强度最大值所在的高度比C和Al元素的要高。等离子体图像的结果显示对低水分含量的煤样,等离子体体积更大。基于上述实验结果,我们确定了水分对激光烧蚀过程的影响机理。由于水分本身的物理特性,在激光辐射时,和煤样中其他物质相比,其首先从中蒸发,从而在等离子体的外层主要由水分的分解物组成。水分的蒸发使得部分激光能量用于分解和电离水蒸气;同时水分蒸发时,产生大量的溅射颗粒物,这些颗粒物也会反射激光能量,从而阻碍了固体煤样对激光能量的进一步吸收。这一现象导致更少的煤样被有效激发形成等离子体,降低了谱线强度。在该机理的基础上,我们首先采用基于各通道归一化方法的PLS模型对6种样品进行定量分析,结果显示基于各通道归一化的PLS模型的测量结果能取得较为满意的测量结果。然后采用基于等离子体物理特性的光谱标准化降低由于水分变化导致的测量不确定性,并采用主导因素PLS模型进行定量测试,研究了水分变化对模型偏差的影响程度并明确了获得精确煤质分析结果水分含量变化可接受的范围约为3%。