热解提质可以有效解决褐煤水分含量高,易于自燃等问题,而且热解产物均为具有高附加值的能源物质,是实现褐煤高效、清洁利用的有效途径。由于煤的热解过程非常复杂,其中涉及众多相互耦合的化学反应路径,单独采用实验方法很难深入认识煤的热解反应机理。反应分子动力学（Reax FF-MD）模拟可以提供大分子、复杂体系反应过程中化学键的断裂及重组信息。借助Reax FF-MD模拟,能够实现从分子层面上探究煤的结构与反应性的关系,揭示煤热解过程的微观反应机理。本文以霍林河褐煤为研究对象,针对“分子结构模型的构建”、“等温热解反应分子动力学模拟”以及“非等温热解反应分子动力学模拟”三个关键问题展开研究。首先,对霍林河褐煤有机结构化学特性进行全面研究。结合元素分析、固体碳核磁共振波谱(13C NMR)分析、傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析以及X射线光电子能谱（XPS）分析等多种先进手段对霍林河褐煤进行分析测试。结果表明,霍林河褐煤有机结构碳骨架主要由苯、萘等小环芳香结构组成,苯环的连接方式主要为苯环三取代和四取代。脂肪族结构主要以亚甲基短支链的形式存在。氧、氮、硫的主要存在形式分别为酚羟基、吡咯和噻吩。采用FTIR法与13C NMR法对煤中典型结构参数进行对比分析,结果具有很好的一致性。以煤的有机结构特征参数为基础,采用“平均结构单元”的方法初步搭建霍林河褐煤二维分子模型。根据煤中主要共价键浓度对分子模型进行修正。采用几何优化和模拟退火等方法对分子模型进行优化,确定霍林河褐煤最优三维分子模型。利用煤的物理密度和径向分布函数对模型的合理性进行评价。结果表明,霍林河褐煤分子模型与煤中主要共价键浓度的相对误差均小于5%,该模型能够很好的反映煤的化学性质。模型优化使得体系总能量显著减小,分子模型结构变得更加紧凑,能够更好的反映煤的真实结构。通过对比模拟和实验得到的煤的物理密度和径向分布函数,确定搭建的霍林河褐煤分子模型具有合理性。在1600-3000K温度区间内,采用Reax FF-MD模拟方法研究霍林河褐煤等温热解产物分布、产物演化规律、主要元素的迁移机制以及等温热解微观反应机理。结果表明,在较低温度条件下（小于2200K）,煤的一次分解反应占主导地位,反应过程中主要发生煤大分子结构的分解以及弱桥键的断裂。而且,升高温度有利于煤中的碳、氢、氧元素向焦油及热解气中迁移。在较高温度条件下（大于2200K）,二次反应起主要作用。升高温度有利于煤中的碳元素通过缩聚反应进入半焦。同时,大部分氢元素通过分解进入热解气。采用Reax FF-MD方法研究霍林河褐煤非等温热解过程中升温速率对热解产物分布、产物演化规律以及体系势能的影响。根据模拟轨迹及产物分析,探究典型产物的反应路径及非等温热解反应机理。结果表明,在低升温速率（2K/ps和10K/ps）条件下,提高升温速率对热解产物影响显著,煤的一次分解反应和二次反应的初始温度均明显滞后。而且升温速率越低,焦油二次反应越剧烈。在较高升温速率（20K/ps、50K/ps和100K/ps）条件下,提高升温速率对焦油二次反应的抑制作用明显减弱,改变升温速率对热解产物的影响较小。焦油的最佳产量受热解温度和升温速率共同影响。在较低温度条件下,热滞后现象起主导作用。升温速率越低,焦油产量越高。在较高温度条件下,高升温速率对焦油二次反应的抑制作用开始凸显,升温速率对焦油产量的影响应综合考虑热滞后现象和焦油二次的反应。