在能源日益紧缺的情况下，煤炭行业作为高能耗产业，已经成为现阶段实现节能减排目标需要关注的重点领域。目前我国正处于经济高速发展的阶段，煤炭需求也在与日俱增，同时也加剧了能源消耗和环境排放。因此，大力发展低碳经济和加大节能减排的力度具有重大意义。本文在此背景下，通过对模型的比较，选取LEAP模型和情景分析法，计算模拟2010年至2050年不同情景下的山西省煤炭行业能源需求和碳排放量。本文首先通过对我国山西省煤炭产业发展现状的分析，将模型分为采选部门和运输部门2个子部门，构建了山西省煤炭行业-能源-环境模型。然后通过SPSS软件回归分析预测山西省煤炭生产量和运输量，计算各部门的能源强度和排放强度，完成模型的参数设置和计算。在此基础上，分别对采选和运输部门进行情景设置，通过LEAP模型模拟计算不同政策措施的节能减排效果，并通过计算结果进行对比分析，挖掘山西煤炭行业的碳减排潜力。模型计算结果表明，相对于基础情景，所设计发展情景对能源需求和环境排放均有不同程度的降低。最后本文从煤炭采选和运输两方面对山西省煤炭行业的节能减排提出对策建议。