山西平朔东露天煤矿,鉴于地表下存在采空区,台阶爆破技术需要进一步优化,以降低大块率、后裂、炮孔冲孔、炸药单耗,改善爆破振动对采空区顶板和土质边坡稳定性影响。针对台阶爆破现阶段的问题,采用模糊数学层次分析法,建立爆破效果评价模型,对爆破效果进行评价;采用ANSYS模拟爆破振动对采空区顶板稳定性的影响;在保证采空区安全稳定的基础上,通过LS-DYNA模拟和现场试验对比的方法,对台阶爆破参数进行优化。针对东露天存在采空区的实际情况,通过研究,主要有以下研究成果:(1)依据东露天矿存在地下采空区的实际情况,选取3个一级评价指标和10个二级评价指标,建立各级指标的层次结构图,依据层次结构图确定各级指标的权重和隶属函数,最后建立东露天矿台阶爆破效果评价模型,对优化前台阶爆破效果做出综合的分析评价。得出东露天矿台阶爆破仍存在一些问题,需要进一步优化;台阶爆破与采空区的安全距离为200米;顶板最小安全厚度为35米。(2)在评价的基础上,依据东露天现有设备和爆破设计软件,设计爆破参数的优化方案,采用LS-DYNA对爆破参数模拟,分析对比不同爆破参数下爆破效果的模拟结果。得到采用孔网参数7×6,矩形布孔方式的一组参数爆破效果最佳。(3)根据LS-DYNA的模拟结果,得出一套最佳的布孔方式和孔网参数,再通过现场对比试验加以验证。与现场试验的爆破效果比较后,爆破效果比较吻合,验证优化后的爆破参数是合理的。以上研究成果表明,存在采空区的东露天矿台阶爆破技术有待进一步改进,优化后的爆破参数确实改善了爆破效果,同时采空区顶板稳定性也得到了解决,达到了预期的目标。