巖爆、沖擊地壓等動(dòng)力災(zāi)害是人類活動(dòng)在向地下尋求空間的過程中遇到的一種危及生命的工程地質(zhì)災(zāi)害。隨著我國淺部資源的逐漸消失，資源開采逐漸轉(zhuǎn)向深部開采，尤其是隨著重點(diǎn)礦區(qū)已經(jīng)步入千米以下，以巖爆、沖擊地壓、礦震等為代表的開采動(dòng)力災(zāi)害，在發(fā)生頻度、規(guī)模和危害程度上都明顯加劇。盡快破解深部開采中巖爆、沖擊地壓等動(dòng)力災(zāi)害的預(yù)測、控制和綜合防范等方面的科學(xué)與技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)對這類動(dòng)力災(zāi)害的安全防護(hù)和有效控制迫在眉睫。

要實(shí)現(xiàn)巖爆、沖擊地壓、礦震等動(dòng)力災(zāi)害的防控，對其發(fā)生的物理力學(xué)機(jī)制的解釋不可回避。一直以來，人們多從巖體強(qiáng)度等力學(xué)特性來分析沖擊發(fā)生的機(jī)理，但一系列工程破壞現(xiàn)象表明硬脆巖體與較軟弱巖體均有可能發(fā)生沖擊，因此，不能僅僅局限于巖石的強(qiáng)度等力學(xué)特性，較高的地應(yīng)力可以引起巖體破壞，但并不能決定巖體破壞的模式，應(yīng)該從更多的角度來深入認(rèn)識巖爆和沖擊地壓發(fā)生的機(jī)理。

實(shí)際在地下工程中由于原巖缺陷或地質(zhì)環(huán)境以及開采擾動(dòng)等因素影響，使巖體某些部位產(chǎn)生缺陷，不同強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)，處于不同應(yīng)力水平的巖體組合成一個(gè)復(fù)雜的非均質(zhì)巖體系統(tǒng)，可以將這些巖體結(jié)構(gòu)統(tǒng)一的以強(qiáng)單元結(jié)構(gòu)和弱單元結(jié)構(gòu)區(qū)別，巖體系統(tǒng)可看作是強(qiáng)單元結(jié)構(gòu)和弱單元結(jié)構(gòu)的組合系統(tǒng)，這種組合既可以是相對單一完整巖體（兩種單元結(jié)構(gòu)強(qiáng)度相差不大的組合），也可能是強(qiáng)弱差異較顯著的兩種完整巖體組合，甚至可能是巖體與構(gòu)造單元（如節(jié)理、斷層）的組合。這些不同組合在一定應(yīng)力條件下，有的處于能量耗散狀態(tài)，有的處于彈性能積累狀態(tài)，構(gòu)成了地下巖體的能量原位狀態(tài)。在某一外界擾動(dòng)能量作用下，不同的巖體結(jié)構(gòu)可能達(dá)到不同的穩(wěn)定狀態(tài)，部分不穩(wěn)定狀態(tài)的巖體結(jié)構(gòu)在相對較低的應(yīng)力水平下發(fā)生破壞，可能導(dǎo)致整個(gè)巖體系統(tǒng)的失穩(wěn)。尤其是在深部巖體應(yīng)變能存儲(chǔ)較高的情況下，系統(tǒng)失穩(wěn)過程中能量轉(zhuǎn)移釋放是非常巨大的，易產(chǎn)生大的動(dòng)力災(zāi)害。因此準(zhǔn)確地識別巖體所處的原位狀態(tài)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析擾動(dòng)造成的應(yīng)力、能量演化特征及其相關(guān)的擾動(dòng)響應(yīng)特征，對巖爆、沖擊地壓等動(dòng)力災(zāi)害分析有重大意義。

本書在廣泛參閱前人研究成果的基礎(chǔ)上，根據(jù)筆者在深部采礦動(dòng)力災(zāi)害防控方面的研究成果與工程實(shí)踐完成的，主要以深部巖體原位狀態(tài)分析為基礎(chǔ)，以應(yīng)力、能量演化為主線來分析深部高應(yīng)力巖體的開采擾動(dòng)響應(yīng)特征及其致災(zāi)機(jī)理，通過研究深部高應(yīng)力條件下巖石物理力學(xué)特性變異，分析其擾動(dòng)響應(yīng)特征，探究高應(yīng)力條件下巖石動(dòng)力學(xué)災(zāi)害發(fā)生的能量機(jī)理。

本書是作者負(fù)責(zé)和參與國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題深豎井建井工程風(fēng)險(xiǎn)分析理論與優(yōu)化設(shè)計(jì)方法（編號：2016YFC0600801）、國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目深部高應(yīng)力巖石自蓄能微觀結(jié)構(gòu)機(jī)理及其擾動(dòng)響應(yīng)特征（編號：51774021）、國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目區(qū)域應(yīng)力場與開采擾動(dòng)的多尺度協(xié)同機(jī)制及沖擊地壓孕育的多場耦合機(jī)理（編號：51534002）、山東省重大科技創(chuàng)新工程深井開采遠(yuǎn)近場多維信息動(dòng)態(tài)感知與沖擊地壓預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)及裝備（編號：2019SDZY02）以及山東省重大科技創(chuàng)新工程金屬礦深部開采環(huán)境精細(xì)探測技術(shù)與工程風(fēng)險(xiǎn)分析方法（編號：2019SDZY05）等課題研究成果的整理和總結(jié)。相關(guān)工作得到了紀(jì)洪廣教授和由爽教授等團(tuán)隊(duì)成員的指導(dǎo)和幫助，在此致以誠摯的謝意和衷心的祝福；同時(shí)感謝中國建材工業(yè)出版社楊娜女士為本書的出版所做的大量工作。本書撰寫過程中，參閱了大量國內(nèi)外文獻(xiàn)，在此對文獻(xiàn)作者的辛勞與工作一并表示感謝。