为适应现代化大型露天矿爆破的需要和新爆破器材、工艺的普及,大孔径、高台阶、气体间隔以及孔内微差爆破等一系列技术在现场逐步进入摸索应用阶段,但相关爆破参数和理论需要进行深入研究。台阶爆破效果研究是一项多因素影响、复杂的系统工程,根据理论研究及现场试验确定微差爆破等参数,不能体现爆破参数对工程的适用性影响,不合理的参数设置造成根底和大块岩石的不佳效果时有发生。本文为了优化台阶爆破效果,分别从起爆点位置组合、起爆距离、微差时间定量分析爆破效果。(1)在高台阶孔内微差爆破参数的条件下,按照柱状药包建模、JWL状态方程参数确定调试等诸多基础设置后,利用有限元分析软件数值模拟计算,以包钢集团巴润矿露天台阶爆破为研究模型,利用数值模拟和现场试验相结合的方法进行分析研究。根据现场工艺技术条件,建立了台阶高度24m、孔径310mm、空气间隔装药等9组模型,采用数码电子雷管孔内短微差时间中间气体间隔起爆进行研3ms微差下起爆点位置组合爆破(模型1、2、3、4,起爆距离0 m);3 ms微差下起爆距离(模型5、6、7、8,起爆距离0.5 m、1.0、1.5、2.0);数码电子雷管条件下微差时间有限变化(模型9,微差时间6 ms,低端起爆距离1.0 m)。(2)从爆轰波、拉应力理论出发,结合顶部、中部间隔空气药柱及超深等距考察点有效应力峰值的大小变化、全应力场的分布考虑,以岩石屈服应力作为判据进行比较,分析爆炸载荷能否达到岩石破坏以及分析岩石破碎程度等情况。试验结果表明,在下部药柱底部起爆点距离1.0 m先起爆,孔内间隔时间为3 ms上部药柱顶部再起爆的组合下,爆破应力波在岩体内作用时间最长,监测点平均有效应力极值点最高。通过对巴润矿进行高台阶孔内微差爆破工业试验,研究提出的孔内微差爆破参数切实可行。证实模拟结论与现场工业试验验证相结合,达到综合运用计算机分析手段和爆破理论知识来指导生产实践的目的。