中國面臨著來自資源、生態環境和氣候變化等諸多方面的嚴峻挑戰，煤炭消費總量控制目標的制定和實施必須要滿足土地、水資源、空氣質量、公眾健康、氣候變化等生態紅線的強力約束。煤炭在開發和利用的過程中對公眾健康的危害巨大。2012年以來，中國許多地區飽受霧霾侵襲的困擾。2015年11月底至2016年1月初，全國多地持續嚴重霧霾天氣長達一個月之久，局地PM2.5峰值濃度多次超過1000μg/立方米，高于世界衛生組織標準值10μg /立方米100多倍，嚴重威脅了公眾的身體健康。

根據《中國煤炭消費總量控制方案與政策研究》課題組的測算，2012 年因煤炭開發利用所產生的二氧化硫、氮氧化物和煙粉塵排放量分別占全國污染物排放總量的93%、70% 和67%；各地的PM2.5的空氣污染中，煤炭利用和燃燒所產生的一次性PM2.5貢獻率為63%，二次性PM2.5的貢獻率在不同地區在51%-61%之間，均值為56%。煤炭燃燒產生的CO2占全國溫室氣體排放的64%以上。2012年因燃煤造成的空氣污染致使70萬人早死，巨額公共衛生資源消耗在空氣污染引起的各種疾病的治療上。根據公眾對改善空氣質量的迫切要求，中國空氣質量達標任務應在10 年內分兩個階段實施：到2020 年空氣質量明顯改善，PM2.5年均值45 μg/m3 左右，全年二級藍天天數大于85%；到2025 年達到世界衛生組織的過渡期第一階段目標值，PM2.5 年均值35 μg/m3 左右。

水資源制約方面要注意到，西北部地區的煤炭產業正在提速，新開工規模 6.5 億噸/年，占全國的87%。重點建設的14個億噸級大型煤炭基地中有六個在西部地區，其中新疆煤炭年產量到2020年將占全國總產量的兩成以上。但是西部地區水資源普遍匱乏，煤炭開發和利用進一步加劇了水資源短缺。特別是在晉陜蒙寧甘等地區，水資源供需矛盾十分突出，其原煤產量超過全國總產量的60%，而水資源占有量僅占全國總量的4.8%。寧東基地現在的煤炭消費用水總量已經超過2015年的紅線指標。新疆煤炭消費用水總量與紅線指標相比有一定余量，但是煤炭基地仍存在嚴重缺水狀況。2020年煤炭開采利用的水資源的約束苛刻，用水量不超過747億立方米，煤炭消費不得高于38 億噸；過度的煤炭開發造成的水資源迅速枯竭，是造成西北地區脆弱的生態系統惡化的主要因素之一。

氣候變化的紅線約束下的煤炭總量控制，將使我國二氧化碳減排在2025年前達峰并在2050年回落至2005年前排放水平。因此，煤炭消費量到2020年應控制在40億噸以下，到2030年下降至35億噸以下。分區域來看，碳排放試點地區在2020年前達到峰值后開始下降；東中部發達地區在2020年后碳排放不再增長，到2025年前基本達到峰值。中西部中等發達地區在2020年后排放量增長放緩，到2025年達到平臺期后碳排放下降。西部欠發達地區由于發展相對落后，二氧化碳在2030年前達到峰值并下降。

根據《2012年煤炭真實成本》報告測算，煤炭開發、運輸、燃燒和利用所造成的環境和健康影響成本為303元/噸，碳排放的損失和危害估算為160元/噸，總外部單位成本是463元/噸。2012年全國煤炭生產量和消費量分別為35.1億噸和41.2億噸，外部總成本1.8688萬億元，占2012年當年GDP的3.7%。煤炭消費總量控制可以推動煤炭產業的可持續發展，綠色、安全、高效的煤炭科學產能在2020年將占煤炭產量的80%。提高科學產能，可顯著減少煤炭生產對環境的破壞，以及降低礦工死亡率和提高健康水平。