随着社会经济生产发展的需要,高效安全的数字化采矿技术成为了是我国矿业生产的必然趋势。爆破是矿山生产过程中的一个主要先行环节。爆破矿岩的数量多少和质量优劣,对后续生产环节如装载、运输、破碎的效果以及矿山生产能力和生产成本都将产生直接的重大影响。计算机和信息技术的发展使爆破工程师们逐渐抛弃繁琐的、传统的、依赖于经验判断和人工图纸设计的方法来设计与模拟爆破过程,转而利用计算机高效的计算性能设计并迭代优化参数和效果,直至得到最优结果,经济、安全、方便。　　 本文结合爆破原理与工程相关经验公式,设计并实现了一个应用于数字矿山中的爆破设计与仿真系统。爆破设计与仿真系统的主要模块包括系统用户交互界面设计、爆破参数的设计及其数学模型、三维炮孔布置设计可视化、三维预测爆破效果动态仿真等。　　 爆破产生的爆生气体和爆破冲击波的作用会导致附近矿岩的破碎、飞石飞溅和烟尘弥漫等现象。对于上述爆破效果的模拟,本文提出了一种基于爆破参数的预破碎法来预处理矿岩破碎仿真,并结合三维流体模拟实现了三维预测爆破效果动态仿真。文中将一次爆破的过程看作是一个由欧拉法模拟的气体烟雾与预破碎处理的矿块刚体运动以及相互交互的结果。这种基于爆破参数预破碎物体的方法既满足爆破仿真中真实感的需求又大大地加速仿真。　　 通过与实际爆破工程的参数设计比对,本文所提出的爆破参数模型显示出了较好的设计结果,并可根据输出的报表和三维动态效果反馈于优化爆破参数,直至得到较为理想结果。因此,本文改进了传统的人工设计的繁琐方法,消除了个人经验的依赖,提高了爆破设计与仿真的效率、科学性和合理性,对矿山爆破工程具有一定的参考价值。