方庆红，胡 斌，2，盛建龙，2，李 京，马利遥

（1.武汉科技大学 资源与环境工程学院，湖北 武汉 430081；2.冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室，湖北 武汉 430081）

露天矿山边坡台阶宽度及台阶坡面角设计直接决定矿山边坡形态与稳定性，也决定边坡最终边帮角，对矿山安全生产及经济效益有重要影响［1］。目前在边坡优化方面，众多学者开展了相关研究并取得了丰富成果［2－7］。但已有研究要么主要针对矿山经济效益，而对边坡参数改变对边坡稳定性的影响欠缺考量；要么主要集中在露天边坡稳定性，研究最终边帮角对边坡的影响、确定最优最终边帮角，但无法得到具体的台阶宽度与台阶坡面角。

本文拟建立系统化台阶宽度及台阶坡面角协同优化循环流程图，以含软弱夹层的四川黄山石灰石矿山高边坡为例，设计不同台阶宽度及台阶坡面角优化方案，采用强度折减法计算得到各方案的边坡稳定性系数，确定最优台阶宽度及台阶坡面角取值。

1 协同优化原理

1.1 台阶宽度及台阶坡面角协同优化设计思路

综合分析和整理现场勘查笔记、工程地质资料、试验资料等，科学合理概化矿山地质情况，结合矿山开采实际情况，逐步优化边坡参数，综合考虑影响边坡稳定性的诸多因素，建立系统化台阶宽度及台阶坡面角协同优化循环流程图，如图1所示。

图1 协同优化循环流程

1.2 强度折减法

强度折减法和极限平衡法是2种常见的边坡稳定性系数计算方法，虽然2种方法所得到的稳定性系数物理意义不同，但2种方法均能反映边坡的稳定状态［8］。……