以伊敏煤为研究对象，利用高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）对伊敏煤热模拟后四个不同温度点（384、456、528和600℃）产物的聚集态结构特征进行了研究，并利用热重质谱联用实验（TG-MS）分析了伊敏煤热解过程中主要气态产物的析出特征。研究结果表明，伊敏煤热模拟过程中，芳香层片的长度、弯曲度、有序性、层间距及堆垛高度等均随温度增加发生了阶段性变化，并与热解过程中气态产物的生成密切相关；384℃到456℃阶段1×1芳香层片增多，而较大尺寸的芳香层片减少，弯曲度为1.0－1.2的芳香层片增多，较大弯曲度的芳香层片减少，有序性变好，这些现象均与芳香结构内羧基或其他含氧杂环裂解有关，与此同时芳香层片层间距减小，堆垛高度增加；456℃到528℃阶段，体系内芳香甲基或芳香甲基醚键断裂生成甲烷，新形成的芳香结构聚合，导致1×1芳香层片减少，较大尺寸芳香层片增多，弯曲度为1.0－1.2的芳香层片减少，较大弯曲度的芳香层片增多，有序性变好，同时芳香层片层间距减小，堆垛高度增加；528℃到600℃阶段煤热解以小芳香层片的缩聚反应生成大量H₂占主导地位，因此1×1芳香层片大幅减少，较大尺寸芳香层片大幅增多，弯曲度为1.0－1.2的芳香层片减少，较大弯曲度的芳香层片增多，芳香层片有序性变差，芳香层片层间距略有增大，堆垛高度显著增加。