随着国民经济高速发展,露天矿山岩土工程爆破开挖形成了大量永久性边坡,作为爆破危害效应之首的爆破振动是影响边坡稳定性的重要因素,随着高程差的增加存在爆破振动高程效应。为此,研究了高程条件下的爆破振动环境效应变化规律,寻求改善爆破效果和干涉减振优化的爆破开采技术,以期完善爆破振动安全判据,实现安全高效的爆破作业。本文采用理论分析、现场试验、回归分析、振动信号解算等方法,系统地研究了高程条件对爆破振动环境效应的影响,重构了爆破振动峰值速度、爆破振动持续时间及计权振级预测模型,对比分析了多种预测模型的精度。采用变分模态分解-Teager能量算子法处理爆破振动信号,分析了振动信号能量变化特征。建立了一种分区爆破延时时间设计模型,并在现场工程中进行了验证。论文取得的主要研究成果如下:（1）基于量纲理论重构了综合考虑测点位置信息的爆破振动峰值速度预测模型和考虑高程影响的爆破振动持续时间预测模型,通过在峰值振速预测公式中引入边坡坡度项和在振动持时预测公式中引入高程影响项,提高了振速和持时的预测精度。（2）通过线性与非线性回归分析对实测振动数据进行拟合,对比分析了各预测模型的相对误差,在峰值振速和计权振级预测中,非线性拟合得出考虑高程影响的预测模型相对误差最小,而振动持时预测中,线性拟合得出考虑高程影响的预测模型相对误差最小。优选了能够准确表征峰值振速、振动持时、计权振级的预测公式,三者的预测精度分别为91.87%、83.01%、98.47%。（3）利用变分模态分解-Teager能量算子法处理振动信号,揭示了不同最大段装药量和不同高程条件下爆破地震波能量的时域和频域细节特征。研究结果表明,瞬时能量在时域上分布为近端测点0～0.5 s和远端测点0～1 s,在频域上分布由高频0～150 Hz逐渐降为中低频0～50 Hz。随着段装药量增加,瞬时能量峰值呈增大趋势,时域上分布差异大,频域上分布差异小。随着爆心距和高程差的增大,频域上能量的分布愈来愈单一,近端测点能量呈整体减小走势,而远端测点能量存在增大现象,在时域上分散更明显。（4）基于炸药爆炸能量分配原理和干涉减振原理,建立了一种同时考虑爆破振动高程效应和岩体爆破效果的分区爆破延时时间设计模型,该方法能够实现分区振动波干扰相消和错峰降振,改善岩体破碎效果,促使振动能量趋向于中高频段集中,优选得出露天台阶双孔分区爆破的合理延时时间为20 ms。