为提高某大型露天铀矿的爆破质量,研究了压渣爆破技术在控制爆破位移和爆堆形态,以及提高岩石破碎度等方面的作用。采用LS-DYNA软件的FEM-SPH耦合算法,基于该矿山现场采用的钻孔直径和台阶高度,分别建立了压渣厚度5、8、11 m的露天台阶数值模型,炮孔直径均为177 mm,台阶高度均为7.5 m。基于数值计算结果,比对分析了各个模型的内部损伤情况和爆堆形态。损伤分析结果表明,压渣厚度5 m的模型内部损伤程度较低,能量利用率低;压渣厚度8 m的模型内部损伤程度较大,台阶上表面完全破碎;压渣厚度11 m的模型粉碎区域过大,破碎区较小,爆炸能量过多地向顶部自由面释放。爆堆形态分析结果表明,压渣厚度5 m的爆堆隆起较低,前扑距离较大;压渣厚度8 m的爆堆隆起较高,前扑距离较小,且前扑程度在台阶高度方向上分布较为均匀,隆起高度在炮孔排间起伏较小;压渣厚度11 m的爆堆隆起最高,前扑距离最小,且在两排炮孔之间隆起较低,在炮孔位置隆起较高,前排炮孔隆起高度大于后排炮孔。可见,本模拟条件下,压渣厚度8 m无论是内部损伤情况,还是从爆堆形态来看,爆破效果均为最好。现场试验表明,随着压渣厚度增加前扑距离减小,爆堆上表面高低起伏程度加剧,爆堆高度增加,与数值模拟揭示的规律一致。本研究成果为大型露天铀矿压渣爆破的关键参数选取提供了技术依据;露天压渣爆破的爆堆形态数值模拟与分析,填补了压渣爆破研究领域的一个空白。