本论文的研究内容来源于国家十一五科技支撑计划项目“复杂富水矿床开采关键技术与研究”：白象山铁矿开采(编号2006BAB02A01)，露天矿边坡砫留矿开采(编号2008BAB32B03)，“冶金矿山排土场生态恢复与重建技术研究”(编号2006BAC09B05)；以及马钢集团公司科研项目“和睦山安全高效开采”、“高压辊磨机研究”、“姑山西扩砾石层帷幕及揭露”、“姑山内排土工程”等。　　 论文基于整体采矿理念，以姑山矿业公司可持续发展为研究主线，在系统综述采矿学理论与方法、矿区规划、矿产资源开发规划以及矿区可持续发展国内外研究进展的基础之上，应用整体性思维和复杂性科学、可持续发展理论与方法、人工神经网络理论、专家系统原理、综合评价理论、技术经济理论与方法等进行综合研究，提出了整体采矿理念和相关概念，阐述了整体采矿理念的基本含义、原则和主要内容，拓展了采矿学的研究对象和研究范围，提出空间也是重要资源并阐述了空间在采矿技术中的重要性，同时，结合姑山矿业公司多矿床开采的工程实际进行实证分析。本论文研究的主要内容与结论是：　　 阐述了整体采矿理念的基本含义、内容与框架，探讨分析了整体采矿理念的基本原则以及研究的核心问题，将采矿学对象由传统的开采矿床拓展为开采矿床及其空间、矿山及其企业、环境及周边社会、国民经济背景及宏观政策；研究范围也拓展为从矿山规划、矿山建设、矿山扩建、到矿山转型闭坑结束中的时间和空间甚至结束后的闭坑利用；同时，提出后矿山和空间在采矿中也是重要资源的概念，总结了铁矿区开采发展的一般规律，叙述了整体采矿理念在姑山矿的一些实践，主要包括单矿床矿产资源开发、多矿床矿产资源开发和多矿区矿产资源开发等三个方面。　　 对姑山矿区的发展现状进行了系统分析，指出了目前制约姑山矿区可持续发展的主要因素。基于整体采矿理念及其效果评价指标，考虑铁矿床开采的特殊性，构建了矿区可持续发展评价指标体系；利用熵值法和Delphi法确定出各个指标的权重；将矿区可持续发展能力分为六个档次，并进行了定量研究；最后，经测算得出，在白象山铁矿床没有进行规划开采前，姑山矿区可持续发展能力较差，为Ⅳ级。　　 以白象山铁矿为例，对单矿床矿产资源开发进行了优化研究。论证了在设计阶段白象山铁矿生产规模及产品方案、采矿方法选择，构建了基于理想点法的白象山铁矿开拓运输方案选择模型；对基建阶段的重点问题进行了研究，包括白象山铁矿投资分析与合理控制、施工进度控制、投资主要风险分析与控制，并得出相应结论；对矿产资源开发中采矿生产和环境治理与保护进行了系统研究；分析了白象山铁矿地下水的赋存状况，采用综合评价方法，对地下突水风险进行了评价分析并划分了高风险区域，提出了地下突水的防治方案；建立了基于目标规划的单矿床矿产资源开发优化模型，并利用“霍克一杰维斯”算法进行了求解。结果表明：白象山铁矿床开采后，姑山矿区可持续发展能力经测算达到Ⅲ级，接近Ⅱ级，说明姑山矿区矿产资源开发与利用水平已经超过了行业平均水平，能实现可持续发展。　　 论文以姑山矿区为例，对多矿床矿产资源开发进行了评价以及综合优化研究。在构建矿床开采条件评价指标体系的基础上，建立了基于神经网络专家系统的姑山矿区多矿床开采条件评价模型，并对该系统进行了训练与学习。结果表明：除了个别输出值偏差较大以外，其余均较好。然后利用训练好的神经网络专家系统对姑山矿区各铁矿床进行了综合评价。根据神经网络专家系统评价的结论，从“时、空、量”三个方面对姑山矿区多矿床矿产资源开发进行了综合优化。最后，给出了姑山矿区各矿床矿产资源开发合理规模以及开采时间表。