隨著我國(guó)淺部煤炭資源的日益減少甚至瀕臨枯竭，煤炭開采逐漸向深部發(fā)展，礦井建設(shè)的規(guī)模增大，開采深度逐漸加深，為了解決通風(fēng)、排水、提升問題，立井建設(shè)井筒的深度和直徑也逐步增大，一大批大直徑超深立井井筒在國(guó)內(nèi)各大礦區(qū)不斷出現(xiàn)。立井井筒建設(shè)中，普遍采用深孔鉆眼爆破法施工，炮眼深度通常在4m以上，其中每一個(gè)孔的裝藥量都比較多，而處于單循環(huán)狀態(tài)的起爆藥量也較高，總起爆藥量甚至超過1000kg。大藥量起爆產(chǎn)生的強(qiáng)振效應(yīng)不可避免會(huì)對(duì)凍結(jié)壁、凍結(jié)管及井壁支護(hù)結(jié)構(gòu)體產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊和擾動(dòng)，致使凍結(jié)管破損斷裂、井壁局部開裂、凍結(jié)壁成型差、超挖嚴(yán)重等，支護(hù)成本增加甚至產(chǎn)生安全隱患。當(dāng)井壁或凍結(jié)壁產(chǎn)生損傷和破壞后，會(huì)造成井筒坍塌或淹井等重大事故。
　　長(zhǎng)期以來，對(duì)于爆破振動(dòng)傳播機(jī)理和擾動(dòng)特征的認(rèn)識(shí)不清，使得以經(jīng)驗(yàn)為主的爆破網(wǎng)路及參數(shù)的設(shè)計(jì)存在很大的盲目性。從井筒建設(shè)的規(guī)模和速度來看，傳統(tǒng)的鉆爆方法明顯落后于生產(chǎn)實(shí)踐，以經(jīng)驗(yàn)為主的爆破設(shè)計(jì)與施工方法已無法滿足高效施工的要求。追求精準(zhǔn)、高效、安全的綠色施工理念對(duì)鉆爆法施工提出了新的要求，使得廣大爆破科技工作者和科研院所面臨巨大挑戰(zhàn)。
　　針對(duì)上述問題，三明學(xué)院和工程材料與結(jié)構(gòu)加固福建省高等學(xué)校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）積極推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研合作，開展了立井爆破振動(dòng)災(zāi)害主動(dòng)控制技術(shù)的研究工作，兗礦集團(tuán)萬福能源有限公司、河南能源化工集團(tuán)有限公司永煤公司等國(guó)有大型煤礦集團(tuán)積極推動(dòng)科技攻關(guān)，圍繞大直徑超深立井減振降損問題進(jìn)行了研究，研發(fā)了傳感器預(yù)埋井壁振動(dòng)監(jiān)測(cè)方法，提出了凍結(jié)壁成型控制方法，圍繞凍結(jié)立井掘進(jìn)深孔爆破施工對(duì)圍巖、井壁支護(hù)結(jié)構(gòu)的損傷破壞問題，系統(tǒng)研究了定向斷裂控制爆破（切縫藥包）技術(shù)在凍結(jié)壁、凍結(jié)管及井壁支護(hù)結(jié)構(gòu)體中的減振降損效應(yīng)，分析了不同方案下爆炸沖擊波在井壁結(jié)構(gòu)內(nèi)的傳播衰減規(guī)律及對(duì)凍結(jié)壁、凍結(jié)管的損傷破壞效應(yīng)，揭示了切縫藥包在減少振動(dòng)和降低圍巖損傷方面的作用機(jī)理，研發(fā)了立井井筒切縫藥包爆破減振降損控制爆破技術(shù)。
　　本書共分九章。章為緒論，介紹了我國(guó)大直徑深立井的現(xiàn)狀，凍結(jié)管、凍結(jié)壁及井壁支護(hù)結(jié)構(gòu)體振動(dòng)損傷研究現(xiàn)狀；第二章著重闡述了爆炸應(yīng)力波具有的傳播特性，并詳細(xì)分析了目前普遍使用的爆破信號(hào)分析相關(guān)理論，通過實(shí)例說明組合分析方法在信號(hào)特征提取方面的優(yōu)勢(shì)；第三章以兗礦集團(tuán)萬福煤礦實(shí)際井筒掘進(jìn)工程為背景，開展切縫藥包控制爆破技術(shù)應(yīng)用，得到了不同爆破方案下井壁振動(dòng)衰減規(guī)律，驗(yàn)證了切縫藥包的減振降損效果；第四章開展了早齡期混凝土爆破損傷特性研究，重點(diǎn)介紹了多頻次振動(dòng)下混凝土的累積損傷；第五章針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)凍結(jié)壁圍巖損傷測(cè)試的難度，基于相似理論建立立井掘進(jìn)水泥砂漿模型，進(jìn)行切縫藥包減振降損機(jī)理實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)；第六章通過數(shù)值模擬方法，探討爆破模式對(duì)凍結(jié)管的振動(dòng)影響，基于振速信息提取開展了凍結(jié)管爆振響應(yīng)研究；第七章介紹了針對(duì)立井掏槽和周邊減振新技術(shù)；第八章闡述了立井精細(xì)化爆破專家系統(tǒng)與井筒安全施工方面的內(nèi)容；第九章介紹了現(xiàn)代信號(hào)分析方法在立井爆破信號(hào)特征提取中的實(shí)踐與應(yīng)用。
　　本書、二、三、五、九章（共30.7萬字）由三明學(xué)院付曉強(qiáng)副教授（工程材料與結(jié)構(gòu)加固福建省高等學(xué)校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室骨干成員）撰寫，第六、七章（共8.6萬字）由張文康高級(jí)工程師（河南能源化工集團(tuán)有限公司永煤公司城郊煤礦）撰寫，第四、八章（共7.0萬字）由三明學(xué)院劉紀(jì)峰教授（工程材料與結(jié)構(gòu)加固福建省高等學(xué)校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室骨干成員）撰寫。全書由付曉強(qiáng)統(tǒng)稿。本書研究成果的完成和出版得到了福建省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（2020J01390）資助，作者在此深表謝意！另外，對(duì)于參加本書內(nèi)容研究和實(shí)驗(yàn)開展的北京科技大學(xué)楊仁樹教授，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）楊立云教授、楊國(guó)梁副教授、侯敬峰副教授、馬鑫民高工、戴華東博士、陳程博士、蘇洪博士、邱鵬博士表示感謝！感謝華僑大學(xué)土木工程學(xué)院俞縉教授、三明科飛產(chǎn)氣新材料股份有限公司戴良玉董事長(zhǎng)對(duì)本書提出的寶貴意見！感謝三明學(xué)院工程材料與結(jié)構(gòu)加固福建省高等學(xué)校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室崔秀琴教授、曾武華副教授對(duì)本書出版的大力支持。
　　本書得到了兗礦集團(tuán)萬福能源有限公司陳岐范、王偉、李明等領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員的大力幫助和支持，在此一并感謝！特別感謝我的夫人王培女士在文稿整理、編輯中的支持和關(guān)懷。
　　感謝書中引用參考文獻(xiàn)中的著者、譯者。
　　由于作者在該領(lǐng)域的水平有限，書中若存在疏漏內(nèi)容或欠妥之處，望讀者批評(píng)指正。