运用系统工程优化理论，对开采有五十余年历史，地质条件复杂，水，火，瓦斯，冒顶等自然灾害俱全的多灾害，多水平，多环节，多系统的老矿井－南桐煤矿七水平延伸方案的主体工程进行了优化设计，建立了经济数学模型，并以年吨煤费用最低为目标函数，借助计算机对二万多个方案及其数据进行计算与处理。并相应得出年吨煤费用随煤层倾角，阶段垂高，采区长度而变的规律。