煤炭作为我国重要能源,对经济发展至关重要。如何合理开发利用,发挥最大经济效益和社会效益,是各国政府、专家学者及相关企业普遍关注的问题。同时,煤炭开采、洗选、利用等一系列过程都伴随着环境污染和资源浪费问题,如何协调资源、环境、经济可持续发展,是煤炭矿区实现可持续发展的关键所在。本文以生态系统代谢理论为基础,综合运用物质流和能值分析方法,研究煤炭矿区复合生态系统资源代谢效率,并进行模糊综合评价,分析煤炭矿区复合生态系统资源代谢水平,为煤炭矿区复合生态系统研究提供新的思路与方法,具有理论和实践意义。首先,论述生态系统代谢理论。其次,根据生态系统代谢过程和煤炭矿区复合生态系统的特殊性,界定了煤炭矿区复合生态系统的生产者、消费者、分解者,构建煤炭矿区复合生态系统资源代谢分析框架;基于物质流和能量流分析,构建煤炭矿区复合生态系统资源代谢物质流模型和能量流模型,与传统煤炭资源代谢过程进行比较研究,提出煤炭资源实现可持续发展的框架图;从物质输入和废弃物排放两个角度,建立煤炭矿区复合生态系统物质减量化效应分析模型。最后,依据物质流理论,构建煤炭矿区复合生态系统资源代谢水平的评价指标体系;建立煤炭矿区复合生态系统资源代谢水平模糊综合评价模型、指标体系权重模型并使用改进的层次分析法确定权重、模糊隶属度函数确定评价指标模糊隶属度。以铁法煤业有限责任公司大隆矿为例,进行应用研究,分析大隆矿煤炭资源的代谢过程,评价大隆矿煤炭矿区复合生态系统资源代谢水平。研究结果表明,大隆矿煤炭资源开采存在以下生态环境问题:(1)大隆矿开采煤炭过程中,废弃物排放量较大,污染土地环境严重;(2)煤矸石、矿井水和伴生矿物没有合理利用,造成资源浪费严重;(3)大隆矿采煤塌陷区没有及时治理、环保投入较低,造成水土流失和环境污染;(4)固定资产投资较少,现有技术设备无法实现资源的有效利用。根据分析结果,提出了大隆矿复合生态系统管理建议:(1)优化大隆矿现有的资源代谢流程,提高对煤矸石、伴生矿物、矿井水等的利用率;(2)加大对土地塌陷区恢复与治理力度,实现土地再利用;(3)加大固定资产投入,引进先进技术设备,增加煤炭开采各个环节资源的利用效率;(4)延长煤炭资源开采的生态产业链。