本文通过研究绿色开采的理论体系及其内涵,确立了露天煤矿绿色开采工艺的理论地位和实际意义,提出了露天煤矿绿色开采工艺理论和基本性质,确定了以工艺组合为对象的绿色工艺一级评级指标——绿色度,技术、经济、效率、低碳、环保五个维度的二级指标,构建了绿色开采工艺的理论架构和方法论。为了更加准确地评价工艺的适应性,将露天矿开采工艺按照开采功能的区别重新分类,通过分析各种工艺的适用条件建立了评级指标体系,运用模糊聚类法建立了工艺适应度评价模型,通过取适应度最优的前两位进行层—层组合,得出了工艺评价系统备选方案群。为了满足设备选型的需求,运用排队论、概率论、系统可靠性等理论和方法,建立了各种工艺的系统能力和系统数量计算模型。通过分析各工艺的费用构成,建立了工艺拥有费用模型,结合系统数量和费用计算模型所需的的技术参数和经济参数,建立了适用于露天矿选择和计算的设备数据库,运用计算模型和数据库对得到的层—层工艺组合进行逐一选型计算,可以得出每种组合绿色度评价的经济指标——拥有费用参数。根据不同工艺设备的功率和生产能力建立了设备的能源消耗强度计算模型,并提出了开采工艺能源效率的概念和计算方法;运用排放学理论和生命周期法建立了露天矿开采过程中开采工艺引致的CO2和污染物排放因子计算模型,进而提出了各种工艺单位生产能力的排放量计算方法。结合露天矿绿色工艺评价方法和特点,确定了软件逻辑数据结构和模块结构。根据软件需要实现的功能,选择了软件的开发工具和环境,设计了便于操作的人—机交互界面;将各评价指标和综合评价方法的数学模型转化为计算机算法进行编程,开发了露天矿绿色工艺的优选软件系统。将哈尔乌素露天煤矿作为研究实例,建立了该矿工艺地质数据库,运用绿色工艺评价软件计算出各评价指标的参数值以及各工艺组合的绿色度指标,选出该矿绿色度最高的工艺组合:上部松散层采用轮斗铲连续工艺进行剥离、下部两种岩石层均采用单斗-卡车间断工艺、主采煤层采用带半固定破碎机的半连续工艺,同时返回各种工艺选择的设备型号和数量,验证了指标计算模型和评价方法的有效性。