在向地球深部进军的国家战略发展中，深部资源开发、地下空间利用等深部地下工程建设正成为或即将成为常态。因此，研究地下工程时序控制断裂爆破技术，分析炮孔间的定向成缝效果，保证爆破开挖轮廓面的成形质量，对地下工程精细化爆破施工和工程安全起着至关重要的作用。本文以河南天池抽水蓄能电站地下厂房爆破开挖为研究背景，从理论分析与数值模拟两个方面，研究分析时序控制爆破的断裂成缝机理，对比研究不同起爆时序类型对炮孔间裂纹扩展行为的影响，对变孔距时序控制爆破技术进行参数优化研究。
　　本文首先结合空孔效应与断裂力学的有关理论，研究了时序控制爆破中后爆孔对先爆孔的空孔应力集中效应，分析了先爆孔与后爆孔之间的断裂作用机理；从波动力学与爆炸应力波的角度，研究了变孔距时序控制爆破中先爆孔爆炸应力波在两个后爆孔之间的多重散射作用，推导出后爆孔动应力集中系数表达式，研究了后爆孔最大动应力集中系数随着振动频率及距径比增大的变化规律。
　　随后以河南天池抽水蓄能电站地下厂房爆破开挖为工程背景，通过数值模拟手段对比研究了等孔距传统控制爆破、等孔距时序控制爆破及变孔距时序控制爆破的定向成缝效果，探讨了起爆延期时间在炮孔间裂纹扩展的影响作用，从爆炸应力波与岩石介质单元的应力变化来分析爆生裂纹扩展的作用机理，总结了炮孔间主裂纹扩展形式。
　　最后利用数值模拟软件，对变孔距时序控制爆破技术进行参数优化研究，分析了炮孔孔距、起爆延期时间对炮孔间裂纹扩展的影响，研究了不同起爆延期时间下动能/内能比的变化规律，得出了合理炮孔间距与起爆延期时间，提出了先爆孔孔距与后爆孔孔距的关系。并在变孔距时序控制爆破引入炮孔切槽技术，对比分析了后爆孔切槽、先爆孔切槽及炮孔均切槽三种类型下的炮孔间裂纹定向扩展效果，讨论了时序控制-切槽爆破的合理参数和适用范围。