یکی از مهمترین فعالیت های مرتبط با استخراج مواد معدنی، عملیات حفاری و انفجار است. در این راستا خردایش مناسب سنگ و کاهش عوارض جانبی پس از انفجار از اهمیت بالایی برخوردار است. عدم طراحی دقیق و حتی اجرای نامناسب الگوی حفاری و انفجار، موجب عدم دسترسی به اهداف مورد نظر می گردد. در طراحی یک الگوی انفجار مطلوب، هر دو گروه عوامل قابل کنترل و غیرقابل کنترل (خصوصیات توده سنگ) باید همزمان مورد توجه قرار گیرند. شرایط زمین شناسی منطقه، کیفیت توده سنگ (مقاومت، شرایط درزه داری و ...)، هندسه الگو، نوع تجهیزات بارگیری و حمل، نوع سیستم انتقال انفجار و ... از جمله مواردی هستند که باید مورد توجه طراح باشد. اغلب، طراحی الگوها بر اساس روش های تجربی صورت می گیرد. در این روش ها معمولاً سعی بر آن بوده با ساده سازی، فقط تعداد محدودی از پارامترهای موثر در نظر گرفته شود که این امر باعث کاهش کارایی این روش ها شده است. اما روش های دیگری نیز وجود دارند که مبتنی بر مشخصات توده سنگ می باشد. اساس طراحی در این روش ها توجه به خصوصیات ماده سنگ و توده سنگ به ویژه خصوصیات مربوط به شرایط درزه داری می باشد. در این تحقیق ابتدا منابع علمی موجود در زمینه انفجار مورد مطالعه جامع قرار گرفته و پارامترهای موثر در طراحی الگوهای آتشکاری و به طور عمده روش های طراحی مبتنی بر مشخصات توده سنگ مرور گردیده است. در ادامه پس از بررسی نتایج انفجارهای متعدد در معدن سنگ آهن گل گهر، مشکلات و نواقص موجود شناسایی و پس از بررسی دلایل احتمالی بروز آن ها، پیشنهاداتی جهت بهبود وضع موجود ارائه شده است. در ادامه به عنوان مطالعه موردی برای انجام مطالعات صحرایی و جمع آوری اطلاعات، در بیش از شصت نقطه معدن سنگ آهن گل گهر مشخصات مهندسی توده سنگ مورد نیاز در تعیین شاخص قابلیت انفجار (bi) و شاخص خردایش سنگ (rfi) مورد مطالعه و برداشت صحرایی قرار گرفت. از هر یک از نقاط فوق نمونه هایی از ماده سنگ جمع آوری و به آزمایشگاه منتقل گردید. و بر روی نمونه ها آزمایش های مقاومت فشاری، چگالی و سختی انجام گرفت. سپس خواص مکانیکی ماده سنگ، مشخصات ژئومکانیکی توده سنگ، شاخص قابلیت انفجار و شاخص خردایش سنگ برای توده سنگ های موجود در نقاط شصت گانه تعیین شد. سپس با استفاده از شاخص های مذکور، مشخصات ژئومتری انفجار طراحی شده و خرج ویژه ی انفجارها تعیین گردید. در پایان نتایج طراحی توسط روش های مبتنی بر مشخصات ژئومکانیکی توده سنگ و الگوهای اجرا شده توسط معدن با یکدیگر مقایسه شدند و مشخص گردید در نقاطی که مشخصات الگوهای اجرایی نزدیک به الگوهای طراحی شده با شاخص خردایش سنگ (rfi) بوده اند نتایج بهتری نسبت به سایر انفجارها داشته اند.