巖爆、沖擊地壓等動力災(zāi)害是人類活動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，實現(xiàn)對這類動力災(zāi)害的安全防護和有效控制迫在眉睫。

要實現(xiàn)巖爆、沖擊地壓、礦震等動力災(zāi)害的防控，對其發(fā)生的物理力學(xué)機制的解釋不可回避。一直以來，人們多從巖體強度等力學(xué)特性來分析沖擊發(fā)生的機理，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)生的機理。

實際在地下工程中由于原巖缺陷或地質(zhì)環(huán)境以及開采擾動等因素影響，使巖體某些部位產(chǎn)生缺陷，不同強度、結(jié)構(gòu)，處于不同應(yīng)力水平的巖體組合成一個復(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)強度相差不大的組合），也可能是強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)。在某一外界擾動能量作用下，不同的巖體結(jié)構(gòu)可能達到不同的穩(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)致整個巖體系統(tǒng)的失穩(wěn)。尤其是在深部巖體應(yīng)變能存儲較高的情況下，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)上進一步分析擾動造成的應(yīng)力、能量演化特征及其相關(guān)的擾動響應(yīng)特征，對巖爆、沖擊地壓等動力災(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)筆者在深部采礦動力災(zāi)害防控方面的研究成果與工程實踐完成的，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)力巖體的開采擾動響應(yīng)特征及其致災(zāi)機理，通過研究深部高應(yīng)力條件下巖石物理力學(xué)特性變異，分析其擾動響應(yīng)特征，探究高應(yīng)力條件下巖石動力學(xué)災(zāi)害發(fā)生的能量機理。

本書是作者負責(zé)和參與國家重點研發(fā)計劃課題深豎井建井工程風(fēng)險分析理論與優(yōu)化設(shè)計方法（編號：2016YFC0600801）、國家自然科學(xué)基金面上項目深部高應(yīng)力巖石自蓄能微觀結(jié)構(gòu)機理及其擾動響應(yīng)特征（編號：51774021）、國家自然科學(xué)基金重點項目區(qū)域應(yīng)力場與開采擾動的多尺度協(xié)同機制及沖擊地壓孕育的多場耦合機理（編號：51534002）、山東省重大科技創(chuàng)新工程深井開采遠近場多維信息動態(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)境精細探測技術(shù)與工程風(fēng)險分析方法（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隊成員的指導(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，在此對文獻作者的辛勞與工作一并表示感謝。