煤山雀人工繁殖可以改善该物种的生存状态，并有助于保护该物种的多样性。通过人工繁殖，可以将更多的煤山雀放入自然环境，从而增加煤山雀的数量。此外，人工繁殖还可以帮助研究人员了解该物种的遗传学，以及其在自然环境中的行为规律。
繁殖期3-5月，通常营巢于天然树洞中，有时也在土崖和石隙中营巢。巢呈杯状，外壁主要由苔藓、松萝构成，常混杂有地衣和细草茎，内壁为细纤维和兽类绒毛，巢内垫有兔毛、鼠毛、猪毛、牛毛和鸟类羽毛。
巢距地高1-8m，巢的洞口2-7厘米，内径6-11厘米，深11-38厘米。雌雄鸟共同营巢，雌鸟为主，每个巢10-11天即可筑好。第一窝最早在5月初即有开始产卵的，多数在5月中下旬;第二窝多在6月末7月初开始产卵，有时边筑巢边产卵。每窝产卵8-10枚，卵呈卵圆形或椭圆形，白色，密布以红褐色斑点，尤以钝端较多。
卵的大小平均为15-×12毫米，卵重平均0.93克，每天产卵1枚，卵多在清晨产出，卵产齐后即开始孵卵，也有在产出最后一枚卵后隔1天才开始孵卵的。孵卵由雌鸟承担，白天坐巢时间7-8小时，夜间在巢内过夜。白天离巢时还用毛将卵盖住，有时也见雄鸟衔虫进巢饲喂正在孵卵的雌鸟，孵化期13-14天。
雏鸟晚成性，雌雄亲鸟共同育雏，留巢期17-18天，6月中旬幼鸟即可离巢，出巢后常结群在巢附近活动几天，亲鸟仍给以喂食，随后幼鸟自行啄食。
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