عملیات حفاری و انفجار از مهمترین فرآیندهای استخراجی روباز هستند که سایر فرآیندها به نحوی در ارتباط مستقیم و یا غیر مستقیم با آن می باشند. بهینه سازی این عملیات می تواند در کاهش حجم حفاری، میزان مصرف مواد منفجره، توزیع دانه بندی قطعات خرد شده و در نهایت هزینه های استخراج معادن سطحی موثر باشد. هدف از انجام این تحقیق ارائه الگوی حفاری و انفجار مناسب برای تولید مصالح دانه بندی مناسب برای خوراک سنگ شکن معدن آهک کارخانه سیمان بجنورد می باشد. در این راستا چندین انفجار معدن با روش آنالیز تصویری مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین، بر اساس مدل های ریاضی سوئدیفو، کاز-رام و کاز-رام اصلاح شده، الگوهای هر یک از این انفجار ها مورد بررسی قرار گرفت و نتایج خردایش حاصل از انفجار ها توسط این مدل ها پیش بینی شد. با بررسی انجام شده بر روی نتایج حاصل از انفجار به روش آنالیز تصویری و مقایسه آنها با نتایج هر یک از مدل های ریاضی پیش بینی خردایش، این نتیجه حاصل شد که مدل کاز-رام نزدیک ترین جواب به نتایج دانه بندی آنالیز تصویری حاصل از انفجار های انجام شده در معدن می باشد. برای رسیدن به الگوی مناسب با استفاده از مدل کاز-رام و ارتباط بین این مدل و نتایج بدست آمده، 9 الگوی متفاوت بر اساس اندازه بارسنگ، فاصله ردیفی چال ها و طول گل گذاری طراحی شد. سپس بر اساس مقایسه نمودار دانه بندی حاصل از هر یک از الگوهای طراحی شده با نمودار دانه بندی مورد نیاز سه الگو پیشنهاد گردید. سپس از بین این الگوهای پیشنهادی، بر اساس هزینه های میزان خرج گذاری و حفاری اقتصادی ترین الگو انتخاب شد. الگوی حفاری و انفجار با بارسنگ 2/2 متر، فاصله ردیفی چال ها 2/2 متر، حفاری ویژه 0.2204 متر بر متر مکعب و خرج ویژه0.6146.کیلوگرم بر متر مکعب، نسبت به الگوهای پیشنهادی دیگر دارای کمترین هزینه تولید برای هر تن سنگ آهک می باشد. حفاری ویژه و خرج ویژه در این الگو نیز نسبت به سایر الگوهای پیشنهادی کمتر است. بنابراین این الگوی پیشنهادی نسبت به سایر الگوهای پیشنهادی مناسب تر می باشد.