本文以露天矿设计中的重难点决策问题——车铲系统中设备的选型与匹配问题为研究对象，分别从车铲系统电铲选型与卡车匹配选型、可靠性分析条件下卡车数量匹配选择、矿山生产车铲系统配置三个方面对车铲系统中设备选型与匹配问题进行了深入分析。电铲选型除要考虑到作业环境条件外，还应该考虑生产规模要求、矿山工程发展要求、设备可靠性等三方面主要因素。而在电铲选型确定后，进行卡车选型时，论文提出可以采用有效解决组合问题的遗传算法进行求解。以卡车为着眼点，车铲作业系统是一个循环作业系统；从设备可靠性的角度出发，车铲作业系统是一个可修复性系统；以电铲为服务台，卡车为服务对象——顾客，车铲系统为一个有限源排队系统。基于上，论文提出可以通过构建可修复循环排队系统模拟车铲作业系统。从而得到车铲作业系统的可靠性计算公式。在知道车铲系统可靠性基础上，论文以开采台阶可靠性分析为途径，得到矿山工程开采整体可靠性计算公式。为保证矿山生产的可靠性，以电铲总的等装时间最少为优化目标，得到矿山车铲系统卡车数量匹配的取值。进一步贴近矿山生产现场，本文提出一定时期内矿山生产的安排以矿山物料流的规划为基础。构建矿山物流规划模型，以确定电铲与卡车在矿山生产中的配置。本文最后还以哈尔乌素露天煤矿的生产实际情况以及2013年的生产计划为基础进行了实例分析，得到矿山生产较好的模拟结果。