为解决地下矿扇形中深孔装药设计过程中人机交互设计存在的主观性大、炮孔装药能量无法均匀分布和装药效果难以定量评估等问题，提出了一种地下矿扇形中深孔装药设计数学模型。总体思路为：结合爆破边界空间约束和爆破参数要求，运用参数化装药设计思想构建地下矿扇形中深孔装药设计数学模型，采用运筹学方法解算数学模型得到最优化装药设计。研究成果在数字采矿软件平台中开发实现，并将构建的装药优化模型用于某地下矿扇形中深孔装药设计。试验结果表明，相似地质条件和装药条件下，2次爆破试验中，采用参数化装药设计现场出矿大块率明显低于人机交互式装药设计，装药设计时间极大地缩短，从4 h减少至5 min。地下矿扇形中深孔装药设计优化方法极大地减少了设计技术人员工作量，最大程度地保障了炮孔间装药能量分布均匀性，有效提高了爆破质量。