随着我国矿业行业的不断发展,开采深度越来越深,地质条件越发复杂,安全问题更加严峻,因此对巷道掘进工作的要求越来越高。矿山永久巷道基本都要求使用光面爆破技术,但传统光面爆破对围岩损伤较大,因此产生了切缝药包光面爆破技术并且已广泛应用于巷道断面成型。目前切缝药包光面爆破技术能够满足爆生裂纹的产生位置和分发展方向,爆破轮廓面的平整度较高,而且能有效降低围岩损伤,对围岩的稳定性有所保证,但影响切缝药包切缝效果的参数众多,各个参数对切缝药包切缝效果的影响程度的重要性尚未进行研究。针对上述问题,研究切缝药包参数的合理取值以及参数重要程度顺序,对现场使用切缝药包具有极高的应用价值。本文利用动焦散实验、MATLAB图像处理和数值模拟技术对切缝药包在光面爆破中的应用进行了如下工作:通过动焦散实验对切缝药包的切缝参数（切缝角度、切缝管厚度、切缝管材料、切缝宽度）和药包参数（不耦合系数、装药量）进行研究,从主裂纹长度,主裂纹尖端扩展速度,主裂纹尖端动态强度因子分析每个参数的最优结果:对于不耦合系数,在不耦合系数为1.67时切缝效果最好;主裂纹长度与切缝管厚度正相关,但随着壁厚增大裂纹长度增大变缓;切缝管材料对切缝效果影响较大,铁管效果最好,铝管效果居中,PVC管效果最差:针对切缝宽度,当切缝宽度≥0.8mm,切缝方向会产生两条有角度的主裂纹,随着切缝宽度的增大,主裂纹夹角随之增大;装药量越大,主裂纹越长;在90°和180°时,裂纹基本呈直线,但在90°到135°之间时,裂纹向需爆破岩石方向弯曲,在135°到180°之间时,裂纹向围岩方向弯曲,基本可以达到定向断裂的目的;最长次裂纹随着切缝角度的增大而减小。使用MATLAB对爆后有机玻璃照片进行粉碎区面积、损伤变量与分形维数计算。通过动焦散实验结果以及MATLAB计算得到12个评价指标,进行主成分分析:根据动焦散实验结果统计,对28个实验样本和实验总结的评价切缝药包切缝效果的12个指标进行主成分分析,分析结果表明,F的取值范围在[-2.633,3.116]之间,当F＞0时切缝效果较好,F＜0时切缝效果较差,与上述实验结果一致,说明12个评价指标的选择无误,主成分分析可以分析切缝药包的切缝效果。因此通过单一参数的综合主成分F的平均得分得到了考虑切缝药包切缝效果因素的先后顺序为:不耦合系数、切缝宽度、切缝角度、切缝管厚度、切缝管材料、装药量。通过数值模拟研究不同切缝药包参数下裂纹扩展情况,与实验结果相互印证,同时分析不同方向的切缝药包应力分布情况。通过主成分分析得到切缝药包各个参数的排序,根据排序依次确定各参数的取值,模拟不同孔距得到最佳炮孔距离,并优化周边孔布孔参数并进行全断面周边孔的数值模拟计算:基于ANSYS模拟对动焦散实验方案进行数值模拟研究,分析了不同参数中主裂纹长度的变化趋势与动焦散得到的变化趋势相同,证明了模拟的可靠性,并分析了切缝方向与垂直方向,45°方向的应力峰值变化规律;对不同炮孔间距进行模拟得到最优炮孔间距为18倍的孔径,根据炮孔间距设计周边孔布孔参数,并进行数值模拟验证优化后方案的可行性。