与其它人工边坡工程相比,露天矿山边坡工程高度大、地质条件复杂、且处于不断开挖扰动,有必要针对其特征,探索其力学规律与稳定性。为此本文在总结国内外边坡工程研究经验的基础上,提出了一种适应矿山边坡的岩体质量分级方法,建立了矿山边坡岩体质量分级的知识库模型,并研究适应矿山边坡工程的改进可靠度算法,构建了矿山边坡工程稳定性评价体系,用混沌理论揭示了矿山边坡岩体变形规律,建立了露天开采安全预警系统。主要研究内容如下：(1)在总结国内外岩体质量分级研究成果的基础上,用岩石单轴抗压强度、RQD值、节理间距、节理状态、地下水状态、节理方向和地应力状态7个指标建立了矿山边坡岩体质量评价体系。(2)采用国内外大量矿山边坡工程数据,建立了矿山边坡岩体质量与其影响因素的神经网络知识库模型,实现了矿山边坡工程岩体质量智能分级。(3)在总结蒙特卡罗模拟法、统计矩法等可靠度计算方法的基础上,应用Logistic迭代方程,提出了一种新的矿山边坡岩体可靠度计算方法。该可靠度改进算法不需对功能函数求偏导即可得出可靠度指标,具有算法简单、程序编制方便等优点。(4)采用基于Logistic迭代方程的可靠度改进算法分析了德兴铜矿杨桃坞、水龙山和西源边坡稳定性。研究显示,边坡岩体安全系数高,并不意味边坡岩体一定处于稳定状态；在自重条件下稳定的边坡岩体,并不意味着在考虑自重+爆破+结构面饱水的组合状态下边坡工程稳定,矿山边坡岩体稳定性与其可靠度系数和受力状态相关。(5)用岩性特征、滑面特征、滑体大小、开采强度、爆破作用、后缘加载、水力侵蚀和设备活动8个指标构建了边坡稳定性评价体系,根据未确知测度和Fisher判别原理建立了矿山边坡岩体稳定性评价模型。通过矿山边坡工程实例分析,表明该方法判估错误率低,精确度高。(6)在德兴铜矿杨桃坞和石金岩边坡采用多点位移计建立了边坡岩体变形安全监测系统,并根据边坡岩体变形监测数据,采用基于重构相空间的混沌理论,揭示了矿山边坡岩体的变形规律。(7)根据边坡岩体变形特征,建立了矿山边坡岩体变形安全预警系统。工程应用表明,矿山边坡安全预警系统通过重构相空间技术放大岩体变形信号,可及时了解和分析边坡岩体变形情况,判断其是否处于预警区域,不仅可以对边坡岩体的稳定性作出预报,而且可反映出露天开采强度的合理性,为露天矿安全生产提供了技术保障。