露天矿山不按设计开采的处罚依据主要涉及到对矿产资源开采活动的法律规制。具体来说：
一、违反矿产资源法规的开采行为

1. 无证开采或擅自开采：根据《中华人民共和国刑法》第三百四十三条，违反矿产资源法的规定，未取得采矿许可证擅自采矿，或者擅自进入国家规划矿区、对国民经济具有重要价值的矿区和他人矿区范围采矿，情节严重的，将受到刑事处罚，包括有期徒刑、拘役、管制以及罚金等。
2. 破坏性开采：同样依据《中华人民共和国刑法》第三百四十三条，若采取破坏性的开采方法开采矿产资源，造成矿产资源严重破坏的，也将面临五年以下有期徒刑或者拘役，并处罚金的处罚。
   二、开采许可与矿区管理
3. 开采许可：根据《中华人民共和国矿产资源法》第十六条，开采特定矿产资源需由国务院地质矿产主管部门或省、自治区、直辖市人民政府地质矿产主管部门审批，并颁发采矿许可证。未取得许可证擅自开采，即构成违法。
4. 矿区范围与保护：开采活动需在划定的矿区范围内进行，且必须遵守矿产资源法的相关规定，不得采取破坏性开采方法，以保护矿产资源不受破坏。
   三、法律责任与处罚
5. 行政责任：对于不按设计开采的露天矿山，若未构成犯罪，可能面临行政处罚，如罚款、责令停止开采等。
6. 刑事责任：若开采行为构成犯罪，如无证开采、擅自开采或破坏性开采，将依据《中华人民共和国刑法》的相关规定追究刑事责任。
   综上所述，露天矿山不按设计开采的处罚依据主要包括《中华人民共和国刑法》和《中华人民共和国矿产资源法》的相关规定。对于违反这些规定的行为，将依法追究相应的法律责任。