台阶爆破是露天矿开采中的重要环节之一，而方便、快捷、有效的台阶爆破设计方法，旨在获取最佳的爆破方案，改善爆破效果，降低矿山生产成本。数字化矿山概念的提出，使爆破施工向机械化、自动化方向发展，爆破设计也必然走向数字化和智能化。智能爆破设计将爆破技术人员从近似重复的设计工作中解放出来，也摆脱了爆破设计依靠经验和半经验的做法。 智能爆破就是将整个露天矿山生产作为一个大的研究系统，以“矿石开采总成本最低”为目标函数的爆破优化方法。这种方法寻优的关键在于要建立一个符合生产实际的可操作性强的爆破优化数学模型。模型的关键又在于要获得确切的能反映爆破参数、岩矿破碎度和作业成本这三者间内在联系的显函数关系表达式。提高爆破质量不仅是技术上的要求，而且对提高矿山经济效益也至关重要，针对不同的爆破条件和作业环境作出最优的爆破设计并有效的实施是决定爆破质量的关键。 在矿山生产爆破中，由于矿岩自身性质、炸药爆炸反应以及二者相互作用的复杂性和不确定性，给爆破设计带来极大困难。爆破设计约束条件(岩体性质、炸药性质和爆破参数)与爆破效果(爆破块度分布和爆破震动)之间是多因素与多目标的关系，神经网络理论是解决这类问题的有效工具。为此，利用神经网络理论，建立了台阶爆破设计模型。模型的设计思想是：在岩石性质、炸药性质和爆破参数已知的条件下，预测爆破块度分布和爆破震动，从而最大程度的降低爆破成本。 主要研究工作及研究成果如下： (1)分析、讨论了爆破效果及其各影响因素之间的关系，列出了爆破约束条件和爆破设计参数之间的多因素与多目标的对应关系，引入神经网络理论，建立了爆破设计的三层神经网络模型：输入层以爆破设计约束条件的16个参数为节点：输出层以爆破设计方案的8个参数为节点；中间层为单隐层，通过调整确定节点数。根据优化、检验后的BP网络模型，即可进行仿真应用。 (2)以某采石场某次台阶爆破的岩石性质和爆破参数为输入数据，输出的爆破块度以及爆破震动参数误差均在10％以下，符合工程爆破设计要求，说明该台阶爆破设计模型对工程爆破实践有一定的指导意义和参考价值。 (3)通过爆破经济学模型，在实验的基础上验证爆破模型预测的爆破块度以及爆破震动，试验结果证明预测了结果的准确性和可靠性，说明矿山爆破优化是确实可行的。