一种提高超厚料层烧结矿层结构分布均匀程度的方法：先将含镁熔剂与发热值不低于2.5MJ/kg的油泥状固体废料混合；将破碎后的燃料装入燃料仓；分别将混匀矿料装入混匀矿仓；在输料皮带上自下而上的料层依次为：混匀矿料层、含镁熔剂与发热值不低于2.5MJ/kg的油泥状固体废料的混合料层、生石灰层、燃料层、石灰石层、返矿料层；经常规制粒后常规烧结；对烧结料层结构的均匀性进行分层检测。本发明在保证烧结料层厚度在850～1000mm下，使烧结矿层结构中CaO及FeO的分布均匀程度均由现有的极差不低于1.45%降低至不高于1.1%，从而大大提高了烧结矿层结构分布均匀程度。