无底柱分段崩落法是我国地下开采铁矿采用的一种高效采矿方法,它的三个结构参数分别为分段高度、进路间距和崩矿步距,通常情况下,分段高度、进路间距在初步设计时选定,一旦确定,难以在生产过程中进行优化调整,相比较而言,崩矿步距的刚性最小,最容易改变。因此,在生产实践中,崩矿步距的优化研究具有重要的现实意义。目前梅山铁矿计划进一步加大结构参数,将分段高度增大到18m,并以此来开展18x20m结构参数下的工业试验。本文针对梅山铁矿的矿体条件,结合梅山建设项目,开展了梅山铁矿多端壁倾角下崩矿步距的优化研究。首先,进行理论分析,依据随机介质流动理论,按照“崩落矿石堆体的形态与放出体形态一致”的准则来确定理论最优崩矿步距,并建立了崩矿步距与放矿指标之间的数学模型。其次,采用大范围模拟的原则,按照一定的递增规律,利用计算机随机模拟程序SLS,对端壁倾角为90。、85。和80。三种条件下的8个放矿步距,共24种方案进行仿真模拟试验,并从中得到了最优放矿步距为4.4m,最优端壁倾角为90。。通过端部放矿实验,得到了放出体的偏心率曲线、回归方程以及放出体的形态特点,并结合理论分析,得到了最优崩矿步距的范围为4.31-5.38m。在理论分析、计算机仿真模拟研究和端部放矿试验的基础上,对18×20m结构参数下,端壁倾角为80。-90。的9种实验方案进行了实验室物理模拟放矿试验,对试验结果进行统计分析,最终确定了梅山铁矿18×20m结构参数下的最优放矿步距为4.4m,最优端壁倾角为90。。最后,结合多端壁倾角下崩矿步距的研究结果,进行了梅山铁矿爆破参数的研究,得到炮孔直径为89mm,孔底距为3.2m,边孔角为60。,炸药单耗为0.3-0.5kg/t,并开发了回采爆破参数计算机辅助设计程序。通过以上研究,为梅山铁矿开展18×20m结构参数下的工业试验提供了理论依据,并结合梅山铁矿工业试验的结果,验证了该研究结论的正确性。实践表明,本文所提出的研究方法为多端壁倾角下崩矿步距的优化研究提供了有效的手段和途径。