前　言

高地应力硬岩非爆式掘进失效是深部矿山开采掘进工程中的难题，研究硬岩钻孔诱导卸荷与多截齿协同破岩理论和实验的新方法，是深部矿山掘进亟须开展的基础性工作。项目采用岩石弹塑性理论、数值模拟和综合分析相结合的方法，分析硬岩钻孔卸荷过程中的强度劣化和应力转移，建立卸荷钻孔形式与岩石强度指标的关系式，分析岩石强度参数和截割力定量关系，确定截齿截割岩石的应力分布规律，建立截齿截割力的理论模型；分析截线间距、截割厚度、截齿角度对能耗的影响规律，建立岩石强度劣化－截割力－截割能耗耦合的数学模型，提出诱导岩石应力释放与截齿截割协同破岩的数值计算方法，研究岩石强度劣化与截线间距、截割厚度、截齿角度的最佳组合，阐明钻孔诱导卸荷与多截齿协同破岩机理与演化规律，在高地应力硬岩掘进技术及岩爆灾害防治等方面具有重要的理论意义和广阔的应用前景。因此，深入开展高地应力硬岩诱导卸荷与多截齿协同破岩机理研究具有重要的理论意义和深远的实践应用价值。

本书的出版得到了国家自然科学基金（51504121）“高地应力硬岩钻孔诱导卸荷与多截齿协同破岩机理”、国家自然科学基金（51774161）“采煤机煤岩界面多传感融合的偏好动态识别研究”和辽宁省科学技术协会出版基金的资助。本书根据作者多年从事巷道掘进相关领域的研究和实践经验，从不同角度深入剖析岩石破碎截割机理，在岩石钻孔诱导卸荷的基础上，进一步对多截齿截割过程进行了深入研究，通过验证岩石掘进的可行性和可靠性，为岩石巷道快速掘进提供了重要的理论依据和实践经验。

本书共分为7章：第1章绪论主要介绍岩石掘进技术的研究进展；第2章主要对高地应力岩石破碎特性分析；第3章详细分析岩石的诱导卸荷规律；第4章开展截齿的协同破岩规律研究；第5章和第6章分别依据第3章和第4章的研究内容，获得评价截割的表征方法，并利用截割能量消耗表征结果设计混杂控制系统，最终实现高效截割；在第6章的基础上，得出第7章的研究结果。

本书在编写过程中，得到了毛君教授及课题组同仁的大力支持和帮助，他们为本书的撰写和相关研究提供了大量宝贵的资料和建议，在此表示由衷的感谢。同时，对本书引用的相关文献的作者，在此一并表示感谢。

由于作者能力水平、撰写时间有限，书中错误、撰写不当之处在所难免，不足之处，恳请读者和相关专家批评指正。

作者

2018年3月