露天矿的开采对环境的破坏是显性的,其中最显著的是改变了原始的地形地貌和生态环境,移山填谷,挖损、占用大量土地。对露天矿进行生态恢复是刻不容缓的大事。土地复垦是露天矿生态恢复的重要途径,而复垦宜从早从优规划,传统的“先采后排”的做法和理念显然不符合生态恢复的新要求,于是“边采边排”的采-排-复一体化技术便应运而生。本文根据矿产资源赋存条件的差异阐述了两种采-排-复一体化技术,一种是适合水平、近水平矿田的条带开采-内排-复垦一体化技术,另一种是适合倾斜矿田的分期开采-外排-复垦一体化技术。通过对两种一体化技术进行流程设计、平面关系研究、时空关系研究和计算机设计等方法掌握了两种方法各自在技术步骤、工作环节衔接、物流规划等方面的特点和规律,揭示了采-排-复一体化技术与开采参数、排土场选择等的相互作用关系。为进一步进行采-排-复一体化技术的优化和效果综合评价奠定了基础。本文对采-排-复一体化技术从工艺选择、物流规划和采排参数三个方面进行了优化。提出了采-排-复一体化技术适应性评价原则、体系和数学模型;根据物料性质用途的不同分别对岩石物料和表土物料进行了物流规划,推导出岩石物料物流规划的运算函数,推导出表土物料复垦总费用及表土最优采集周期、表土经济采集批量、表土停止供应时间和表土补充最大值的计算公式;通过对表土剥离台阶工作线长度和最佳覆土厚度的确定推导出了采-排-复一体化技术参数优化公式。论文对采-排-复一体化技术从经济效益和生态恢复效果两个方面进行了综合评价。考虑了不同气候条件下采-排-复一体化技术经济效益最优的数学表达式。从复垦率、节约土地、生态承载力和生态风险四个方面着手对采-排-复一体化技术进行了生态恢复效果的综合评价。通过对比传统“先采后排”与采-排-复一体化技术复垦率和节地效果可以表明采-排-复一体化技术在生态恢复效果方面存在巨大优势。在论文撰写过程中综合运用了文献法、建立数学模型的方法、技术经济学的方法和计算机设计的方法。