：天井掘进技术一直是岩土工程领域研究的重点和热点。近年来,随着高分段采矿技术和深部地下采空区充填治理技术的推广,一系列与之相关的工程问题逐步显现,其中较为关键的问题之一如何高效形成高深度、大断面天井。受凿岩设备和岩体夹制性影响,传统爆破成井技术所成天井高度低、断面小,目前已不能满足工程运用中的需要。因此,提出一种高深度、大断面爆破一次成井技术已成为工程实际中亟需解决的问题。基于此,本文在对传统爆破成井技术研究基础上,以三道庄露天矿深孔爆破一次成井项目为背景,综合运用理论分析、模型预测、数值模拟和现场试验等方法和手段,开展了一系列研究,得到以下成果：(1)对深孔预裂球状药包爆破一次成井理论进行研究,并据此对预裂爆破主要参数(不耦合系数、线装药密度、预裂孔间距)和球状药包爆破成井主要参数(炮孔布置方式、分层高度、炮孔间距、微差时间)进行了理论设计。(2)基于投影寻踪回归预测理论,选取抗压强度、抗拉强度、岩石容重、预裂孔直径、预裂孔间距、不耦合系数、线装药密度7个参数作为判别指标,建立半孔率和预裂缝宽度的投影寻踪回归预测模型。选取25组实际工程实例作为训练样本和检验样本,预测效果较为准确。将此模型运用于三道庄露天矿,优选预裂参数。(3)根据理论设计的球状药包爆破成井参数,运用LS-DYNA软件分别对球状药包微差爆破和同段爆破破岩过程进行数值模拟,模拟实现破岩过程可视化,结果表明同段爆破破岩效果好,能量利用率高；随后对球状药包爆破成井过程进行数值模拟,结果表明随着分层数增加,岩体夹制性逐渐增大。根据单元失效范围,得到球状药包成井孔和预裂孔间距S应满足关系：S≤1.35m。(4)在三道庄露天矿分别进行了26m和30m现场工业试验,两次试验成井效果均较理想,爆堆块度均匀,证明深孔预裂球状药包一次成井技术在高深度、大断面天井掘进中可行。