准能集团黑岱沟露天矿是我国自行设计、自行施工建设的特大型露天煤矿。目前使用着国内最先进的联合开采工艺系统。尤其是该矿下部岩层所采用的抛掷爆破—无运输倒堆工艺技术,为该矿减少了至少30%的剥离运输工程量。但随着首采区开采全面结束,二采区完成工作线布置并继续正常生产阶段,工作线抛掷爆破大高台阶内出现了大量厚度在0~4.32 m之间的5号煤层。煤炭资源是不可再生资源,若将这部分煤炭不经开采直接倒推排弃,不仅是对资源的严重浪费,更达不到国家对于煤层资源回收率的硬性要求。因此,应该结合露天矿实际生产状况研究抛掷爆破台阶内薄煤层开采技术,不能浪费煤炭资源。依据煤矿勘探地质报告等地质信息,通过建立灰色系统综合评价体系进行开采工艺优选,以决策薄煤层的最优开采方法;并建立三维地质采矿模型为评价过程提供详实的数据信息,同时也为该矿生产过程提供技术指导。以3DMine矿业工程软件为载体,对勘探区域进行了三维地质建模,结果精确显示了该区域内的地表、地层信息以及该区域内5号煤层的地质储量和赋存状态;在此基础上,在已有的先进开采工艺中预选出若干种适用于该露天矿的开采工艺体系,借助灰色系统理论中灰靶决策和绝对关联度等手段,研究黑岱沟露天矿5号煤层选采的最佳工艺系统,结果发现,抛掷爆破—无运输倒堆工艺、露天采矿机—卡车—胶带输送机、单斗—卡车相结合的联合开采工艺在综合评价中属最优开采方法;最后,通过参照国内外对露天采矿机的应用情况,探讨出该机械设备在黑岱沟露天矿中应用方法。经理论分析和综合评价表明,黑岱沟露天矿理论上可以通过技术升级改造对5号煤层进行开采,这有利于增加矿方经济收入,也符合矿山绿色开采生产要求。露天采矿机的投入应用也能补充我国在该机械设备应用方面的空白。