从国家目前的发展趋势来看,到本世纪中叶,煤炭的需求量还占中国能源需求总量的50%以上,随着煤矿往绿色环保化、智能化、机械化、大型化和集约化发展,对煤尘的防治有了更高的要求。迄今为止,世界各国已经构建了140多种煤的分子结构,而关于无烟煤的分子结构模型仅有10多种,且我国南部地区的无烟煤煤尘分子结构模型还没进行构建。贵州毕节和福建龙岩地区是我国南方最主要的无烟煤生产基地,该地区无烟煤质地较硬,产生的煤尘往往是烟煤和褐煤的2～3倍,因此构建贵州毕节和福建龙岩无烟煤的分子结构模型,不仅填补了南方无烟煤没有分子结构模型的空白,而且对其分子结构模型的深入了解及对其润湿性的研究,均对了解并解决这两地区的煤尘抑制、煤尘爆炸和大气污染均具有深远的意义。本文以毕节和龙岩无烟煤煤尘为研究对象,通过工业分析、元素分析及固体核磁共振碳谱、傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱和X射线衍射手段对毕节和龙岩无烟煤煤尘进行结构表征,得到煤尘结构参数,进而构建出毕节和龙岩的平面大分子结构模型和单链能量最低构型;通过相互作用能、相对浓度分布及均方位移分子模拟技术研究煤尘的润湿性,又通过接触角实验、渗透性实验和改进沉降实验验证其煤尘润湿性。本文的主要结论如下所述:（1）通过工业分析和元素分析,发现毕节和龙岩煤均属于无烟煤（挥发分<10%）,并得到毕节和龙岩煤尘结构的H/C、O/C、N/C、S/C的原子之比。由13C-NMR测试得到煤尘分子结构骨架的12个参数及毕节和龙岩的桥碳比为0.16和0.29;运用FTIR测试,发现毕节和龙岩无烟煤煤尘分子结构中的羟基基团、含氧官能团基团及芳香族结构基团的种类及含量;利用XPS技术得到毕节和龙岩无烟煤煤尘样品的碳、氮、硫元素在煤尘中的结构赋存形态,均含有芳香族碳、脂肪碳、氧接脂碳、吡咯型氮及硫醇硫酚;另外,毕节无烟煤煤尘中有季氮和亚砜型硫,龙岩无烟煤煤尘中有氮氧化合物和砜型硫;由XRD技术手段得到毕节和龙岩无烟煤煤尘结构的微晶结构参数,并发现二者在二维层位上的分布比较规整和相似,认为其均趋于―石墨化‖。（2）毕节和龙岩无烟煤煤尘体相分子模型相关结构参数。1)毕节无烟煤煤尘分子结构的芳香族结构为苯环、萘和吡咯,其个数分别为7、8、1;脂肪碳结构由氧接脂碳和甲基构成,个数依次是4、5;杂原子结构由个数均为1的酚羟基、羰基、羧基、吡咯、硫酚和4个醚组成。2)龙岩无烟煤煤尘的芳香族结构为苯环、萘、蒽、菲和吡咯,个数分别是1、5、4、1和1;脂肪碳结构由氧接脂碳和甲基组成,个数依次为2和1;杂原子结构由羰基、醚、吡咯、酚羟基和硫酚构成,其对应数量依次为2、2、1、1和1。（3）初步构建了毕节和龙岩无烟煤煤尘大分子平面结构模型,其分子式依次是C148H75O8NS和C152H77O5NS。在毕节和龙岩无烟煤煤尘大分子平面结构模型的基础上,经过几何优化、退火模拟及驰豫,构建出了毕节和龙岩无烟煤煤尘的能量最低三维结构模型,又进而构建了毕节和龙岩无烟煤煤尘单相及两相体系聚集态模型。（4）对毕节和龙岩无烟煤煤尘/水两相体系聚集态模型进行润湿性分子模拟。通过吸附构型发现,水溶液在无烟煤煤尘表面发生吸附、铺展及聚集,疏水碳链还发生缠绕,甚至有少数水分子穿过无烟煤煤尘表面吸附在无烟煤煤尘较内的含氧基团附近;由相互作用能得到毕节无烟煤煤尘与水溶液之间的总相互作用能大于龙岩无烟煤煤尘与水溶液之间的总相互作用能,说明毕节无烟煤煤尘表面的吸附性比龙岩的强;由相对浓度分布得到毕节无烟煤煤尘与水的重合范围比龙岩的大,故毕节无烟煤煤尘比龙岩易被润湿;由均方位移发现毕节无烟煤煤尘/水两相系统的水分子MSD比龙岩的小,这是由于毕节无烟煤煤尘结构中的疏水碳链对水分子的排斥作用比龙岩的弱;由均方位移还可以得到毕节无烟煤煤尘/水两相体系的水分子扩散系数小于龙岩,说明龙岩无烟煤煤尘比毕节更疏水。（5）通过接触角实验,得到毕节与龙岩的煤尘与水的接触角分别为47.7°和54.2°,毕节无烟煤煤尘的润湿性好于龙岩;由渗透性实验,发现毕节和龙岩的煤尘渗透深度分别为4.2 cm和3.8 cm,表明毕节无烟煤煤尘的渗透性比龙岩无烟煤煤尘的好;由改进沉降实验,发现毕节的煤尘浸没速度比龙岩的快,但总体上相差不是很大,表明毕节与龙岩的煤尘是可以被润湿的且被润湿性能相似。