煤炭行业属于高产能高耗能，向自然界不断排放废气、废水、废渣的高污染企业。煤炭矿区为解决环境污染问题，不能简单的靠“减排”来减少污染物排放量，需要从根本上治理，将污染物的排放量降到最少。目前，我国煤炭矿区消耗量较大的能源是煤炭、电力、油类，这些能源的大规模利用而排放的废弃物是污染严重的根源。　　煤炭矿区耗能领域较多，大致可以分为地下耗能领域与地面耗能领域。地下耗能领域对能源供给时间、供给量、能源品质要求较高，不适合采用其他能源替代;地面耗能领域对能源供给时间、供给量以及能源品质的要求相对较低，可以采用其他替代能源而达到相同的工作效率。因此本文在研究煤炭矿区替代能源时，仅分析地面耗能领域的能源供给、能耗特点以及能源之间的替代关系。　　目前，能够开发和利用的新能源和闲置能源种类多样，在煤炭矿区优先利用哪种能源替代常规能源是研究替代能源的主要目标。为选择合理的替代能源，本文首先根据矿区本身具有耗能种类多、耗能领域复杂、耗能领域之间关联性强等特点，在集成理论的指导下，分析煤炭矿区能源种类。由已经在全国各个矿区展开利用的替代能源利用方案可知新能源、闲置能源与煤炭矿区消耗的煤炭、电力之间存在替代关系。在确定能源之间的替代关系之后，首先通过因子分析确定太阳能、煤矸石、煤泥、余热替代矿区常规能源的关键影响因素，然后依据二元Logit模型，分别分析每种替代能源的替代概率，最后通过比较概率的大小，确定替代能源的选择优先顺序。　　最后，在替代能源选择模型的基础上，结合郭二庄煤矿的实际情况及集成理论，设计郭二庄矿区能源集成利用方案，解决煤炭矿区能源孤立开发利用、利用效率低等问题，为煤炭矿区开发利用新能源与闲置能源，提高能源利用效率，减少污染提供新的思路和方法，为更加有效的保护环境提供指导。