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我国煤炭矿区在形成和发展过程中，存在着大量尖锐复杂的资源、生态环境、经济和社会问题，如煤炭开采严重破坏土地、水资源、环境、地表植被和占用土地，使矿区生态平衡遭到严重破坏。生态产业链是循环经济在区域层面实施的一种形式，是循环经济的延伸，是采用废物交换等手段把一个环节产生的副产品或废物作为另一个环节的投入或原材料，实现物质闭路循环和能量多级利用，形成相互依存、类似自然生态系统食物链的工业生态系统，达到物质能量利用最大化和废物排放最小化。科学技术的快速发展，使得煤矸石、粉煤灰、煤气、煤焦油等综合利用技术日趋成熟，因此，煤炭企业具有发展生态产业链的资源优势及技术可行性。不少学者对煤炭矿区及煤炭相关产业的生态产业链构建、发展模式、形成机制等方面进行了不同程度的研究，煤炭生态产业链理论体系正逐步形成，煤炭矿区的生态产业链构建成为解决矿区环境与经济发展问题的重要实践和发展形式。
本文根据生态工业、循环经济、共生理论等生态产业链相关理论分析煤炭矿区生态产业链的构成特点和功能，针对煤炭这一特殊行业对其生态产业链的发展模式进行讨论，进而从经济、环境、资源角度分析煤炭矿区生态产业链的构建模式及产业链效益的构成，确定效益的组成及影响生态产业链的因素，在此基础上构建生态产业链系统的系统动力学模型，对煤炭矿区生态产业链的运行进行模拟仿真研究。研究内容具体有以下几方面:
(1)基于生态产业链的构成机制，对煤炭矿区生态产业链的构成和链接形式进行分析，以矿区工业生产的排泄物、产品、副产品及废弃物等资源为纽带，将不同生产过程（环节）连接在一起，结合矿区经济、环境要素分析产业间的工业代谢和共生关系，最终确定煤炭矿区生态产业链（网）的结构。
(2)根据产业链中物质和能量的流动，对各环节利用的资源、原材料以及产生的产品、副产品和污染物进行辨识和量化，运用科学的方法确定生态产业链的经济效益、环境效益、资源效益的计算模型，并确定生态产业链效益分析指标体系。
(3)在分析煤炭矿区生态产业链效益构成的基础上，深入分析影响生态产业链效益的因素，探讨这些因素对产业链的影响程度，并根据历史数据和当前趋势探讨各因素可能产生的变化情况。
(4)依据系统动力学的建模原理和煤炭相关行业自身的特性，用系统动力学的语言对煤炭矿区生态产业链系统进行描述，分析系统的结构，并寻找它们内部的因果反馈关系，建立其系统动力学模型，对特定矿区的产业链运行情况进行模拟仿真。结合影响因素的变动，分析产业链效益变化情况，为煤炭矿区生态产业链的构建提出建议政策。
论文根据生态产业链的结构功能和链接形式，在分析我国煤炭矿区生态产业链自身特性的基础上，对产业链效益构成进行了分析并确立了效益分析指标，建立了煤炭矿区生态产业链的系统动力学模型，分析产业链效益影响因素，对特定煤矿区进行模拟仿真和结果分析。主要结论有以下几点:
(1)根据煤炭矿区企业自身的特点，分析了矿区主导产业煤炭开采生产过程各环节所产生的产品和废弃物，以及对环境造成的影响，确定了煤炭矿区主导产业链、剩余产业链和补充产业链的结构，并构建了生态产业链的主要结构图。通过对产业链一对一、一对多、多对一和多对多四中链接形式的分析，得到链接后的产业链具体可以分为纵向产业链和横向产业链，纵向产业链体现了产业链中产品的深加工程度和最终产品的附加值，可以有效提高煤炭资源的综合利用，横向产业链间的相互协作减少了煤炭矿区对生态环境的污染，提高了矿区资源综合利用率，使矿区生态产业链发展更加趋于稳定和持续。
(2)从经济效益、环境效益和资源效益三个方面对生态产业链效益进行分析，确定效益计算模型。经济效益分直接经济效益和间接经济效益，间接经济效益体现产业链间企业利用彼此废弃物作为原材料所节省的成本费用。对于环境效益和资源效益采用定量化方法，将环境治理和副产品利用对产业链的影响定量化，更直观的体现产业链效益。在分析效益构成和确定效益计算模型后，确定了煤炭矿区生态产业链效益分析的指标体系，并对超化矿区生态产业链效益进行了分析，发现超化矿区企业在环境治理和资源利用方面还存在很大的改善和发展空间。
(3)运用系统动力学方法，分析了煤炭矿区生态产业链系统的主要因果回路，建立了因果关系图，并在此基础上建立了SD流图。利用Vensim软件进行灵敏度分析，确定生产投资比例、环保投资比例、矸石发电系数、矸石利用需求量、瓦斯发电系数、瓦斯利用率8个变量为影响矿区生态产业链的敏感性因素。
(4)根据矿区发展现状确定了影响因素的调控参数，利用SD模型分别对煤矸石产业链和瓦斯产业链进行模拟仿真，对结果分析发现合理增加煤矸石、瓦斯这类副产品利用的途径，有利于提高矿区生态产业链整体效益。通过对生态产业链效益仿真结果分析，提出煤炭矿区产业链发展方向为:调整发展战略，走环境友好型发展道路;延长并完善煤炭矿区生态产业链;控制环境污染，加强副产品资源化;建立健全矿区管理体制。