我国煤炭资源储量丰富，分布地域广泛。由于在煤炭生成过程中所处地质环境不同，造成煤炭中所含元素及含量会有很大差异。由于在实际使用过程中对煤质有着不同的技术要求，所以必须对煤炭进行分析检测，以掌握其特点，对煤炭实现更合理而有效地利用。煤炭生产者或煤炭需求者迫切需要一种快速、准确的在线煤质检测技术。传统的在线检测方法包括X荧光分析技术和红外分析技术，它们在分析的代表性，数据的完整性以及工业应用的可靠性方面存在比较严重的技术局限。经过审慎的研究表明，能够充分满足煤质成分在线分析的可行方案是瞬发γ射线中子活化分析（Prompt Gamma Neutron Activation Analysis，PGNAA）技术。PGNAA技术具有较高的灵敏度，能够进行全元素分析，并且具有非破坏性的特点，被广泛应用于煤炭行业。目前，研究者在进行煤质在线分析研究时，可以采用同位素中子源，中子能量较低的直流D-D中子管（2.8MeV），直流D-T中子管或脉冲D-T中子管。直流D-D中子管的中子产额太低，目前很少用于煤质分析；同位素中子源和直流D-T中子管不能同时测量煤炭中主要核素，也就是说，直流D-T中子管能够利用非弹性散射分析C，O元素，但由于本底太大，很难分析其它元素，而低能的同位素中子源无法分析C，O元素；采用能量较高的D-T中子管（14MeV）会利用慢化体将快中子热化后进行活化分析，这样对于煤炭中俘获截面较小的核素如C和O的分析非常不利，所以，本论文采用14MeV脉冲中子源辐照煤炭样品，联合中子非弹性散射与俘获反应进行核素分析。为了快速，高效的模拟在线煤质分析的整个物理过程，论文中所有实验都在MCNP5程序中模拟计算完成。MCNP5是利用蒙特卡罗随机抽样算法设计的，它是一套可以对三维空间中连续能量的中子、光子、电子的耦合输运过程进行模拟的通用程序包。本论文利用MCNP5首先对14MeV脉冲中子在线煤质分析的计算模型进行了简化设计。包括将煤体设计成半径较大的球壳，活化γ射线的收集位置在球壳内侧。收集活化γ能谱的时间控制设置为在脉冲持续期内收集非弹性散射γ能谱，而在脉冲间歇期10到300的时间内收集俘获γ能谱。而后利用模型，模拟了不同煤样厚度下的非弹γ能谱与俘获γ能谱，通过分析特征峰计数的变化情况得到：20cm厚的煤样为非弹γ射线收集的最佳厚度，而35cm厚的煤样为俘获γ射线收集的最佳厚度。同时模拟中发现，设置了有开口的慢化体后，除了对γ射线计数率有影响外，并不影响对煤样厚度的选择。选择最佳模拟厚度后，利用计算模型，改变元素在煤样中的掺杂百分含量，描述核素含量与特征峰计数率之间的关系。本论文的模拟工作，可大大降低真实实验的工作量，有助于理解实验的物理过程，指导实验进行，为实验工作提供有意义的参考指标。