随着我国露天矿山开采逐步进入深凹阶段,边坡高陡结构、岩体风化及结构面发育等因素使滑坡隐患日益显现,对矿山安全生产构成威胁。本文以山西省某铁矿为研究对象,利用64个地质钻孔资料并结合广义Hoek-Brown强度准则构建了露天矿边坡非均匀块体岩体质量模型,基于弹性损伤本构模型和边坡强度折减法开展三维边坡稳定性研究,结合无人机结构面调查和数值模拟分析确定了边坡破坏模式,得到了边坡安全系数空间分布规律,提出了整体边坡角的调整方案和防治措施。研究结果表明:(1)边坡破坏模式以层状结构控制的局部平面型、楔形体型和整体滑移-拉裂型破坏为主;(2)南帮现状边坡稳定性相对最差,亟需按整体边坡角44°削坡,治理后可满足安全储备系数要求;(3)基于非均匀岩体质量模型的三维边坡稳定性分析可为终了边坡风险分区及预治理提供依据。研究结果对于类似高陡深凹露天矿的边坡稳定性分析具有较强借鉴价值。