高應力深部巷道圍巖穩(wěn)定性控制是國內(nèi)外采礦及巖石力學界研究的重點和難點。高應力巷道圍巖控制及其災害防護已成為決定深部開采礦井經(jīng)濟效益和安全生產(chǎn)的關(guān)鍵問題，并決定著資源開發(fā)的可行性及可持續(xù)發(fā)展。高地應力、高地溫、高巖溶水壓及受采動影響是深部巷道圍巖的特點，其力學系統(tǒng)屬于典型的非線性力學系統(tǒng)，淺部的巷道支護理念技術(shù)已經(jīng)部分失效。
　　巷道圍巖穩(wěn)定性與圍巖狀態(tài)密切相關(guān)，圍巖失穩(wěn)的根本原因在于巷道圍巖破碎區(qū)的失穩(wěn)。隨著開采深度的增加，巷道圍巖破碎區(qū)的范圍進一步擴大。錨桿支護可以施加較大的預緊力；能充分利用圍巖自身的承載能力，代表了巷道支護的發(fā)展方向，屬于主動支護。在深井高應力條件下，盡管多種支護形式（如錨網(wǎng)索、U型鋼可縮性支架、圍巖注漿加固等）并存，但錨桿支護作為最主要的支護形式，在深井巷道圍巖控制中發(fā)揮了重要作用。
　　深井巷道圍巖具有較大的破碎區(qū)，巷道周圍錨桿支護均是在圍巖破碎區(qū)中進行，傳統(tǒng)的錨桿支護理論（如懸吊理論、組合梁理論、組合拱理論）不能有效揭示破碎圍巖中錨桿支護的作用機理。圍巖強度強化理論認為錨桿與錨固范圍的巖體相互作用，組成錨固體，形成統(tǒng)一的承載結(jié)構(gòu)，并且由于錨桿的作用，錨固體的峰值強度和殘余強度與錨固前巖體相比得到強化，錨固體強度強化后能有效降低巷道圍巖破碎區(qū)及塑性區(qū)的寬度，顯著減小圍巖變形，從而促使巷道圍巖穩(wěn)定。錨桿支護圍巖強度強化理論揭示了破碎圍巖中錨桿支護的作用機理，為發(fā)展高強錨桿、超高強錨桿提供了理論依據(jù)。
　　隨著開采深度的進一步增加，巷道圍巖破碎區(qū)的范圍將進一步加大，而巷道周邊由錨桿及錨固范圍巖體組成的錨固體由于受錨桿長度限制，其應用受到限制，錨固體外巖體的運動將對錨固體施加更大的作用力，使錨固體變形、失穩(wěn)，從而使巷道斷面收縮，嚴重時影響巷道的正常使用。因此，研究錨固體的變形特性、穩(wěn)定特征，建立巷道圍巖錨固體穩(wěn)定的判別準則及支護設計方法，對深井巷道圍巖控制至關(guān)重要。
　　本書采用相似材料模擬試驗研究錨桿預緊力對錨固體的峰值強度、殘余強度、黏聚力、內(nèi)摩擦角和彈性模量的強化作用，擬合了不同預緊力作用下錨固體強度及力學參數(shù)公式，得到了錨固體應力應變曲線和對應的錨桿工作載荷關(guān)系曲線。采用YDM-E型采礦工程物理模擬試驗系統(tǒng)研究了組合載荷作用下巷道圍巖錨固體的破壞特征、裂隙演化規(guī)律和錨桿工作載荷的變化過程。分析了巷道圍巖錨固體形成的影響因素，提出了錨固體失穩(wěn)的模式及相應的技術(shù)措施；闡述了影響錨固體穩(wěn)定的錨固系統(tǒng)關(guān)鍵因素，包括樹脂一鉆孔脫黏失穩(wěn)特征、層狀頂板錨固體錨桿的彎曲變形特點和護表構(gòu)件的性能�；�于關(guān)鍵層理論，提出了巷道頂板錨固體簡支梁和固定梁壓曲模型及穩(wěn)定判據(jù)；提高錨桿預緊力能夠有效減少頂板錨固體的撓度、兩幫錨固體的破碎區(qū)和塑性區(qū)寬度。針對深井動壓大斷面回采巷道，采用高預緊力高強錨桿錨索協(xié)調(diào)支護和預留斷面技術(shù)進行了初步設計和數(shù)值計算；現(xiàn)場工程實踐表明，巷道圍巖得到了有效控制。
　　本書的研究成果主要是在導師勾攀峰教授的指導下完成的。現(xiàn)場工程實踐過程中得到了中平能化集團開拓處、平煤股份十一礦、中平能化研究院開采所的領(lǐng)導和工程技術(shù)人員的熱情幫助；試驗過程中得到了蘇承東教授、尤明慶教授、郜進海教授、李化敏教授、魏錦平副教授、張盛教授、熊祖強教授、劉少偉教授、李振華教授、陳曉祥副教授、魏世明副教授、劉志忠副教授和崔峰高級技師等的指教；得到了王大順、李樹彬、楊陽、王滿想、康繼春、王丹等碩士研究生的無私幫助。在此一并表示衷心感謝！
　　本書的研究成果受到國家自然科學基金項目（50874037、51174078、U1304517）、煤炭安全生產(chǎn)河南省協(xié)同創(chuàng)新中心、國家地方聯(lián)合工程試驗室科研平臺運行經(jīng)費的資助。
　　隨著礦井開采深度的增加，煤礦采掘工程條件日益復雜，巷道圍巖控制難度愈來愈大，本書只是一些階段性成果的總結(jié)，在深部復雜條件巷道圍巖控制技術(shù)上還有許多挑戰(zhàn)性的工作要做。由于作者水平所限，書中難免存在不足之處，懇請讀者提出寶貴意見。