中子感生瞬发γ射线分析技术，目前已被广泛应用于物料元素分析领域。就煤炭检测方面，中子煤质在线分析仪已经在很多国家研制成功，并在火电厂应用。本论文的研究目的是，由于煤质在线分析装置的设计短欠、制作工艺不同都不同程度存在对中子防护和对样品以外的γ射线屏蔽不够彻底等问题，从而在实际的煤质检测中会不同程度给测量结果带来误差。针对当前煤质在线装置存在的问题，本论文从中子防护、γ射线屏蔽入手着重对装置中，在中子发生器和探测器之间防护不变的情况下，进行煤样品以外产生的反射γ射线的屏蔽研究。根据煤质在线分析检测装置的结构，在煤样品不变的情况下，样品上面装置上设置γ射线屏蔽层，来研究装置外产生的γ射线的屏蔽效果。在设计好物理模型后，利用MCNP-4C程序进行计算。首先计算了屏蔽层相同厚度、相同直径情况下，改变屏蔽材料种类，选择出最好的屏蔽材料种类。接下来计算了不同厚度和不同体积屏蔽体的变化。经计算确定屏蔽效果最好的屏蔽材料和最佳的屏蔽层厚度。研究中分别用Pb、W、Fe、Bi、Cu做屏蔽材料模拟计算，以煤中主要元素H、C、O的特征γ射线计数为参考，在考虑了经济效益和制作难易程度后，确定用Pb做煤质分析防止外围产生的γ射线进入探测器的屏蔽材料最合适。厚度从1cm-10cm的变化计算，确定5cm的Pb屏蔽效果最好，屏蔽体直径确定为75cm能够完全屏蔽所测样品以外的γ射线。采用模拟计算结果设计的煤质在线分析装置，可大大提高煤质的检测精度。