本发明一种预埋式露天矿煤炭分层运输系统,包括提升运输段、分层运输段和可变运输段,提升运输段连通露天矿地表和坑底,分层运输段一端与提升运输段连通,另一端位于该层运输道路上任意位置,可变运输段为分层运输段的延长段且设置在相应分层的运输道路上。本发明实现煤炭或剥离物从坑底至坑外的连续运输,降低了运输成本;胶带运输机布置在箱式管道内,隔绝外部环境,消除了冬季、雨季等恶劣环境因素对胶带运输的影响:大部分设备设施不需要移设,工作面和内排向前推进时,仅需加铺箱式管道,延长水平运输段和坑底运输段即可,全矿开采完成后,提升运输段和分层运输段深埋于地下无需拆除,可用于人防工程或其他用途的地下工程。