煤基燃料-氧-水蒸气燃烧的近零排放系统（Oxy-Coal Combustion Steam System of Near-Zero Emissions,OCCSS）在合理利用煤炭资源和CO2减排方面具有明显的优势。OCCSS系统采用脱灰煤作为燃料,热解作为煤燃烧过程的第一步,深刻影响着煤的燃烧;脱灰导致的煤化学结构的变化对煤的热解反应性产生影响,因此深入了解原煤及脱灰煤的热解反应机理对实现煤的高效和清洁利用至关重要。煤热解过程中,自由基和中间产物的演化缺乏原位测定技术,使得全面深入认知煤热解反应机理存在困难。基于此,本文采用反应力场分子动力学模拟方法（Reax FF-MD）对准东原煤（ZD-RAW）和准东脱灰煤（ZD-D）的热解特性进行模拟研究,从微观分子层面上探究煤大分子结构的热解反应性及反应机理。本文具体工作如下:通过13碳固体核磁共振(13C-NMR)、傅里叶变换红外（FTIR）和X射线光电子（XPS）实验表征两种煤的芳香碳骨架结构、脂肪碳结构以及表面含氧、氮官能团的赋存情况。ZD-RAW中芳香碳骨架结构以苯、萘环为主,脂肪碳结构以片状环烷烃和短链烷烃为主,表面含氧官能团以羧基官能团为主,表面含氮官能团以吡咯结构为主;酸洗引起芳香碳骨架结构单元稠化程度加深,破坏煤中部分脂肪链结构,使得ZD-D的芳香碳骨架结构以萘、蒽环为主,脂肪链结构以更小的环烷烃和更短的烷烃为主。通过TG-FTIR实验研究了两种煤的热解反应性,酸洗促进了热解挥发分的生成,提高了煤的热解反应性。基于实验表征结果,构建了两种煤的二维大分子结构模型,化学结构式分别为C179H124O21N4（ZD-RAW）和C179H108O23N4（ZD-D）。为重现真实煤分子中的聚集状态,采用分子力学（MM）和分子动力学（MD）对二维大分子结构模型的分子间键角、键长、扭转等进行优化,得到最小能量稳定构象的三维分子结构模型。键能与范德华能的大幅减小促使了两种煤三维分子结构模型的最终形成并保持稳定,ZD-RAW三维分子结构模型的形态较ZD-D更为紧凑。从分子微观层面研究了ZD-RAW和ZD-D的热解反应性。ZD-D热解过程中重质焦油C14-40分子的交联反应和缩聚反应更为剧烈,ZD-D在各个热解阶段的失重活化能都小于ZD-RAW,酸洗后脱灰煤ZD-D的热解反应性更强。两种煤的热解挥发分主要为H2、H2O、CO2和CO,其中ZD-RAW中H2的生成在低温时主要与吡咯中的N-H键断裂有关,在高温时主要与羧基官能团之间的相互攫氢反应、脂肪烃结构中氢键断裂的脱氢反应有关;H2O的生成主要与羧基上的OH攻击甲基官能团的反应有关;CO2的生成几乎都与羧基官能团相关;CO的生成主要与羰基、羧基以及CO2的还原反应有关。对于ZD-D,酸洗促进了初始热解阶段羧基官能团对其他官能团攫氢并生成H2O分子的反应,以及甲氧基生成CO分子的反应;在主热解阶段,促进了甲基等脂肪结构生成H2的反应;在缩聚阶段,促进了苯氧基发生开环反应生成CO的反应。此外,本文还研究了升温速率、温度以及停留时间对煤热解特性的影响。升温速率的提高使得两种煤的热解均发生热滞后现象。升温速率越小,缩聚反应越明显,热解焦C40+分子的规模越大;而较大的升温速率会抑制轻质气体C0-4分子（如C4H3O、C3H2O、CH2O等）的生成,促进焦油C5-40分子的生成。温度越高、停留时间越长,轻质气体C0-4分子数量越多,热解程度越深。