یکی از مهمترین فعالیت های مرتبط با استخراج مواد معدنی، عملیات انفجار می باشد. در این راستا خردایش و جابجایی مناسب سنگ و کاهش اثرات جانبی پس از انفجار از اهمیت بالایی برخوردار است. از طرفی ابعاد خرد شده توده سنگ توسط عملیات انفجار بر مراحل بعدی و هزینه های کلی تولید تاثیرگذار است. خرج ویژه به عنوان ابزار عمده کنترل خردایش، تاثیر مستقیم بر میزان خرد شدگی دارد؛ علاوه بر ابعاد سنگ های خرد شده، در ایجاد لرزش زمین، پرتاب سنگ و انفجار هوا مؤثر است. برای طراحی صحیح الگوی آتشباری و بهینه¬سازی خرج ویژه، هر دو گروه عوامل قابل کنترل و غیرقابل کنترل باید همزمان مورد توجه قرار گیرند. شرایط زمین شناسی منطقه، کیفیت توده سنگ، هندسه الگو، نوع تجهیزات بارگیری و حمل و... از جمله مواردی هستند که باید مورد توجه طراح باشند. اغلب، طراحی الگوها بر اساس روش های تجربی صورت می گیرد. در این روش ها معمولاً فقط تعداد محدودی از پارامترهای مؤثر در نظر گرفته می شود که این امر باعث کاهش کارآیی آن ها شده است. اما روش هایی نیز وجود دارد که مبتنی بر مشخصات توده سنگ بوده و اساس طراحی در آن¬ها توجه به خصوصیات ماده و توده سنگ به ویژه خصوصیات مربوط به شرایط درزه داری می باشد.در این تحقیق ابتدا منابع علمی موجود در زمینه انفجار، پارامترهای مؤثر در طراحی الگوی آتشکاری و تعیین خرج ویژه، روش¬ها و به طور عمده روشهای مبتنی بر مشخصات توده سنگ مورد مطالعه قرار گرفته است. در ادامه پس از بررسی نتایج انفجار¬های انجام شده در معدن سنگ آهن سنگان، مشکلات و نواقص موجود شناسایی و پس از بررسی دلایل احتمالی بروز آنها، پیشنهاداتی برای بهبود وضع موجود ارائه شده است.در ادامه به عنوان مطالعه موردی برای انجام مطالعات صحرایی و جمع¬آوری داده¬ها، در نقاط مختلف توده¬هایb و c شمالی معدن سنگ آهن سنگان، مشخصات مهندسی توده سنگ مورد نیاز در تعیین شاخص های قابلیت انفجار (bi) و خردایش سنگ (rfi) مورد مطالعه و برداشت صحرایی قرار گرفته است. از هر یک از نقاط فوق نمونه¬هایی از ماده سنگ جمع¬آوری و به آزمایشگاه منتقل شده و بر روی آنها آزمایش های مقاومت بار نقطه¬ای، چگالی و سختی انجام شده است. پس از تعیین خواص مکانیکی ماده سنگ و مشخصات ژئومکانیکی توده سنگ، شاخص¬های قابلیت انفجار و خردایش سنگ برای توده سنگ¬های موجود در محل¬های مورد مطالعه تعیین شده است. سپس با استفاده از شاخص های مذکور محدوه استخراجی مورد نظر زون¬بندی و خرج ویژه متناظر با هر زون تعیین شده است. در پایان نتایج طراحی توسط روش¬های مبتنی بر توده سنگ و الگو¬های اجرا شده در معدن با یکدیگر مقایسه و مشخص شد در نقاطی که مشخصات الگوهای اجرایی نزدیک به الگوهای طراحی شده با شاخص قابلیت انفجار (bi) بوده، نتایج بهتری نسبت به سایر انفجار¬ها داشته است.