目前，世界上主要矿业大国相继进入深部开采阶段，开采深度超过1000m的矿山已有200多座，分布在中国、南非、加拿大、德国、俄罗斯、波兰等国家，其中，中国占比超过百分之三十，而南非最具代表性。
几十年持续的大规模开采使得我国浅部矿产资源已趋于枯竭。未来，我国矿产资源开发将全面进入1000～2000m深度。2004年，我国的千米深井仅有8座，2018年全国千米深井已达近100座(煤矿：江苏徐州矿物集团有限公司的张小楼矿、河北唐山开滦(集团)有限责任公司的赵各庄矿、北京矿务局门头沟矿等约47座，最深为山东省新泰市新汶矿业(集团)有限责任公司的孙村煤矿，深度1501m；金属矿：云南的会泽铅锌矿、吉林桦甸的夹皮沟金矿、安徽铜陵的冬瓜山铜矿等32座，最深为辽宁抚顺的红透山铜矿，深度1600m)，并且还以平均每年10～25m的速度向下延伸。另外，我国即将进行开发的一批千万吨级特大型金属矿山，其设计开采深度都在1000m以下。
矿产资源开采进入1000m深部以后，开采难度加大，高能级岩爆与矿震、大体量煤与瓦斯爆炸、突水等动力灾害和安全事故更加频发，且极具隐蔽性。与浅部资源开采相比，深部开采面临的环境更加错综复杂，机理不清，难以预测和有效控制，往往造成巨大财产损失甚至人员伤亡。如2018年10月20日山东能源龙矿集团山东龙郓煤业有限公司在开采深度达1027～1067m的煤层时，发生重大冲击地压事故，造成21人死亡。党中央、国务院高度关注“10·20”郓城冲击地压事故，指示要从源头治理，加强基础研究。
为此，国家在“十三五”期间将“深部岩体力学与开采理论”列入国家重点研发计划项目。项目集聚了煤矿、金属矿领域最高水平的8所高校、5家研究院所、7家企业，组建了“产学研用”四位一体的高水平研究团队。经过三年的联合攻关：
▍针对深部矿产资源开采中的共性基础问题，联合中国锦屏地下实验室、深部资源开采国家级示范工程基地——中国平煤神马集团、金川集团股份有限公司，开展了深部岩体力学与开采理论的系统研究，探索揭示了深部与浅部岩石力学行为本质差异性基本规律；
▲不同深度煤岩采动破坏后的重构模型、裂隙体与实际试件对比图
▍提出了应力场和能量场定量的可视化分析方法以及深部岩体大变形实时监控与预警方法；
▲煤层工作面开采过程中典型纵切面处竖向应力场的透明演化
▍建立了深部岩体地应力非线性反演模型、深部岩体能量调控模型以及深部强扰动和强时效下的多相并存多场耦合模型；
▲三维地应力反演数值模型
▍发展和完善了十项技术装备，即
·双温度补偿型本地数字化空心包体应变计
·地下岩体扰动应力监测系统
·地应力测量高压围压率定仪
·岩体损伤演化超声波检测系统
·压控式渗流试验装置、光纤光栅式扰动应力测量设备
·真三轴电液伺服诱导破岩试验系统
·便携式自密封岩石三轴试验高压舱
·便携式自密封岩石SHPB试验围压加压装置
·硐室岩壁脆剪过渡式破坏模拟仪
▲本地数字化型空心包体应变仪采集系统
▍在此基础上，形成了两种深部开采模式，即深部煤矿“高保低损”绿色开采模式、深部金属矿协同开采模式。
▲ 深部金属矿协同开采技术流程
本项目研究成果在中国平煤神马能源化工集团有限责任公司和金川集团股份有限公司建设了两个示范研究基地。同时在大同煤矿集团有限责任公司、国家能源投资集团有限责任公司神东煤炭集团、神华宁煤集团有限责任公司、中国锦屏地下实验室、铜陵有色金属集团股份有限公司安庆铜矿、云南驰宏锌锗股份有限公司会泽矿业分公司、山东黄金集团有限公司三山岛金矿等深部工程得到成功推广应用，取得了显著社会效益与经济效益。
《深部岩体力学与开采理论》（谢和平等著.北京：科学出版社，2021.9）一书以深部岩体力学与开采理论为主线，系统地总结了国家重点计划研发团队三年来的主要研究成果。
衷心感谢“深地资源勘查开采”重点专项总体专家组吴爱祥教授、周爱民总工、申宝宏教授、葛世荣教授，以及项目专家组蔡美峰院士、顾大钊院士、康红普院士、武强院士、李根生院士、潘一山教授、王家臣教授、林柏泉教授以及何满潮院士、王国法院士、姜耀东教授、陈勉教授、陈志坚教授、张瑞新教授、王勇威研究员对项目研究的指导。感谢项目全体研究人员在项目研究过程中所付出的艰苦努力，感谢为本项目完成和本书出版提供支持的单位、专家和朋友。
本文摘编自《深部岩体力学与开采理论》（谢和平等著.北京：科学出版社，2021.9）一书“序”，有删减修改，标题为编者所加。
ISBN 978-7-03-064825-9
责任编辑：李 雪 冯晓利
本书是“十三五”国家重点研发计划项目“深部岩体力学与开采理论”研究成果的总结。主要内容涉及深部岩体原位力学行为与地应力环境、深部岩体应力场与能量场、深部强扰动和强时效下的多相并存多场耦合，以及深部资源低生态损害协同高效开采理论与技术，系统研究了深部与浅部岩石力学行为本质差异，提出了应力场和能量场定量的可视化分析方法，建立了深部岩体能量调控理论与动力灾害预警体系，以及深部资源开采的多相多场耦合理论，构建了深部原位应力状态和地应力环境下的岩石力学新原理、新理论、新技术。
本书可供从事岩石力学、采矿工程、安全工程及相关专业本科生、研究生、现场工程技术人员参考。
