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针对表征高碱金属煤焦复杂物理化学结构特征的煤焦大分子三维（3D）模型的建模问题,以高分辨率投射电子显微镜（HRTEM）图像数据作为高碱金属煤焦分子模型的基本微观结构信息来源,提出了一种快速耦合堆垛和孔径分布的高碱金属煤焦大分子建模方法。基于Perl语言开发了相应的建模自编程序Fringe3D和Vol3D,实现了构建具有特定孔径分布和多种赋存形态Na分布的煤焦大分子模型。提出的煤焦大分子3D建模方法具有建模快速、可控性强和方便耦合复杂结构特征等特点,在高碱金属煤焦分子建模过程中考虑了不同赋存形态Na的分布。