近十年來(lái)，隨著我國(guó)工業(yè)化過(guò)程的加速、世界制造業(yè)向中國(guó)的轉(zhuǎn)移，我國(guó)礦產(chǎn)資源的勘探、開(kāi)發(fā)和供給已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)、穩(wěn)定、快速發(fā)展的重要條件。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2009年我國(guó)的鋼、有色金屬、黃金、煤、水泥等大宗資源產(chǎn)品總量均居世界第一，已成為名副其實(shí)的資源產(chǎn)出和需求最大的國(guó)家。但是作為全球制造業(yè)大國(guó)，與我國(guó)巨大的消費(fèi)潛力相比，大多數(shù)金屬礦產(chǎn)資源的供應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)的需求，如鐵礦石進(jìn)口量約占全世界鐵礦石進(jìn)口量的70%，銅的自給率不足40%。因此，資源的短缺已經(jīng)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸，其保障度已接近或低于底線(xiàn)，嚴(yán)重威脅國(guó)家經(jīng)濟(jì)安全，使我國(guó)面臨巨大的危機(jī)與挑戰(zhàn)。

礦產(chǎn)資源供應(yīng)短缺的現(xiàn)狀固然與消費(fèi)過(guò)快增長(zhǎng)有關(guān)，但更多的原因在于國(guó)內(nèi)已探明的儲(chǔ)量十分有限，而且主要都集中在地表淺部(+600m)。我國(guó)除有限的幾種資源(如稀土、錫、鎢、煤)在世界上略占優(yōu)勢(shì)外，大部分金屬探明儲(chǔ)量都偏低。我國(guó)地下開(kāi)采的平均深度不及印度，與南非、加拿大等資源生產(chǎn)大國(guó)相比還有很大差距。隨著淺部資源的逐漸枯竭和深部資源勘探力度的加強(qiáng)，我國(guó)將步入深井開(kāi)采國(guó)家行列。實(shí)際上，我國(guó)在深部勘探與開(kāi)發(fā)方面已經(jīng)取得了一定成績(jī)，如膠東新城、夏甸等幾個(gè)百?lài)嵰陨系拇笮徒鸬V都是在500m以下的第二富集帶找到的。山東新礦集團(tuán)、安徽冬瓜山銅硫礦、廣西高峰礦業(yè)等開(kāi)采深度已經(jīng)接近或超過(guò)1000m。

眾所周知，充填采礦法由于能夠最大限度地回收礦產(chǎn)資源，保護(hù)地表環(huán)境和建構(gòu)筑物。特別是近年來(lái)，隨著充填材料、充填工藝及管道輸送裝備和技術(shù)的不斷進(jìn)步，在有色金屬礦山和貴金屬礦山得到了廣泛應(yīng)用。并且因充填成本的不斷降低和資源性產(chǎn)品價(jià)格的持續(xù)走高，以及國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視，充填法因其無(wú)可替代的優(yōu)勢(shì)，在煤礦、鐵礦、化工礦山等傳統(tǒng)上不宜采用充填法的礦山，應(yīng)用比重也越來(lái)越大。尤其是深井或超深井開(kāi)采(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為“深井開(kāi)采”)這一特殊環(huán)境將帶來(lái)一系列安全問(wèn)題，主要包括巖爆(rockburst)、高溫、采場(chǎng)閉合和地震活動(dòng)等，其中尤以巖爆為主要危害。國(guó)內(nèi)外深井礦山開(kāi)采實(shí)踐表明，充填采礦法，特別是管道自流輸送的膠結(jié)充填采礦法，由于充填效率高，可有效預(yù)防和控制巖爆，降低工作面溫度，成為深井礦山首選的開(kāi)采方法。深井充填在我國(guó)尚處于起步階段，因此深井充填的技術(shù)研究成果相對(duì)匱乏。國(guó)外雖有研究，但并不系統(tǒng)，隨著我國(guó)越來(lái)越多的礦山步入深井開(kāi)采行列，采用深井充填工藝的礦山將越來(lái)越多。為提高深井充填效率和水平，必須盡快創(chuàng)建系統(tǒng)的深井充填技術(shù)體系，推進(jìn)地下礦山采礦技術(shù)創(chuàng)新，從而實(shí)現(xiàn)在保護(hù)資源與環(huán)境，提高效益的前提下，確保礦山的可持續(xù)發(fā)展。

《深井礦山充填理論與管道輸送技術(shù)》一書(shū)共分7章，針對(duì)深井開(kāi)采涉及的充填技術(shù)問(wèn)題，進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研討，重點(diǎn)介紹了深井礦山充填體的作用機(jī)理、充填材料及質(zhì)量控制、充填材料的制備工藝及管道輸送工藝技術(shù)，探討了適用于深井礦山的若干個(gè)充填系統(tǒng)的主要構(gòu)成及適用性、深井充填管道輸送系統(tǒng)的可靠性及管道磨損等問(wèn)題，給出了國(guó)內(nèi)外幾個(gè)典型采用充填法的深井礦山實(shí)例。本書(shū)編著過(guò)程中參閱了大量近年來(lái)發(fā)表的相關(guān)科技文獻(xiàn)，融入了編著者部分研究成果。本書(shū)尤其注重工程應(yīng)用性，試圖成為深井礦山充填系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工與管理的有價(jià)值的參考書(shū)，既可供采礦與安全工程專(zhuān)業(yè)的本科生和研究生作為教材使用，也可供相關(guān)領(lǐng)域設(shè)計(jì)、研究和生產(chǎn)技術(shù)人員參考。

本書(shū)在撰寫(xiě)與出版過(guò)程中得到了中南大學(xué)出版社文援朝總編輯的大力支持，在此表示衷心感謝。同時(shí)對(duì)本書(shū)所引用的文獻(xiàn)與資料的單位、作者一并致謝。

因撰者學(xué)識(shí)與水平所限，錯(cuò)誤與不足之處在所難免，衷心期盼同行專(zhuān)家、讀者評(píng)判指正。

2010年9月