近年来,国家积极推进绿色矿山的建设,对矿山生产提出了更高要求,矿山数字化建设是其中非常重要一项内容。目前对中深孔爆破优化设计的研究,主要围绕中深孔爆破参数进行优化,基于数字化矿山技术的中深孔爆破布孔的精细化、程序化设计的研究较少。为了满足生产实际要求并提升中深孔爆破布孔优化设计的效率,本文以数字矿山为研究背景,基于三维实体巷道模型的排面切剖方法构建爆破剖面,进而建立中深孔爆破扇形炮孔优化设计算法模型,在此基础上开发了中深孔爆破炮孔优化设计程序模块。主要研究结果如下:（1）针对当前巷道三维建模及其绘制技术的研究,提出仿支距法构建三维巷道模型方法。依据全站仪井下实测数据,在Auto CAD软件平台中绘制出巷道顶板、底板及两侧腰线,在此巷道四条特征线基础上,插值计算出相应支距法测量数据,再结合支距法测量数据构建三维巷道模型方法,可以构建三维巷道模型。依据空间三角面切割算法,在三维巷道模型上可以完成任意剖面的自动切割。（2）地下矿扇形中深孔爆破设计参数研究。通过对众多爆破参数的分析,在爆破面积、排距、炸药单耗、凿岩设备、装药密度等参数确定的条件下,通过理论公式计算出炮孔总长度的范围,这是中深孔爆破布孔优化设计的判别依据;孔底距是中深孔爆破设计的主要可变因素,通过调整孔底距,可以均匀布置扇形中深孔以满足设计要求。（3）扇形中深孔爆破优化设计算法研究。通过对中深孔炮孔布置问题分析可知,炮孔布置问题其实是一个最短路径算法问题,中深孔布孔设计可转换为最短路径算法的优化过程。通过对各种最短路径算法进一步研究,可以建立适用于双排起爆、含指定炮孔的中深孔爆破优化设计算法模型,并完成中深孔布孔优化设计。（4）中深孔爆破优化设计应用系统研发。在Auto CAD软件平台中,采用二次开发技术,开发出一个可以构建实测三维巷道模型、自动切割爆破剖面、以及完成中深孔布孔优化设计为一体的中深孔爆破设计应用系统,该系统成功应用于金山店矿生产实践中。