岩爆和冲击地压的差异解析及深部工程地质灾害关键机理问题

岩爆和冲击地压原来在自然界并不存在，完全是由于人类进行深部地下空间利用、深部矿产资源开采等工程建设时诱发产生的，两者同属于最典型的深部工程地质灾害。由于历史原因，岩爆和冲击地压长期存在概念混用的情况。本文比较详细地综述了岩爆和冲击地压领域国内早期的研究历程，系统解析了岩爆和冲击地压之间存在的差异。在研究对象(硬岩和煤的承载强度、储能及释能能力、弹脆性)、受力条件(地应力、扰动应力)和边界条件(开挖和开采方法及工序、扰动范围和时效性等)方面，岩爆和冲击地压均存在根本区别；在表观现象、限定对象、研究对象、赋存条件、行业领域、工程建设方法、工程建设目的、要求及支护性质、诱发机理、倾向性判据、划分类型、划分等级、等级评价方法等方面，岩爆和冲击地压也存在很大差异。综上，岩爆和冲击地压是并列的两类地质体动力破坏现象，两者之间不存在隶属关系。在综合参考前人研究的基础上，分别给出了岩爆和冲击地压各自的定义和内涵。岩爆的定义为发生在深埋隧道(隧洞)、深部矿山巷道及矿柱部位的硬岩弹射、爆裂或崩落现象，伴随不同程度声响；冲击地压定义为发生在深部煤矿中煤抛出现象，释放出不同程度的动能，严重时往往伴随震动、巨响、气浪或冲击波。从煤动力冲击破坏的现象与名称统一的角度考虑，建议用“煤冲击”代替“冲击地压”概念。在此基础上，详细阐述了岩爆和冲击地压研究中的7点认识。最后，从研究对象、受力条件和边界条件等3个方面讨论了岩爆和冲击地压的关键机理问题，即从静动(或动静)组合加载力学的角度研究岩爆和冲击地压，符合深部地质体破坏的全受力路径，同时要从能量守恒的角度研究从静态到动态的转换问题。在岩爆和冲击地压的机理分析、预测预报、监测报警、调控防治中，都要科学认识各影响因素之间的逻辑关系和辩证关系(注:本文因为无法找到与冲击地压契合的英文名称，在英文摘要中同时存在“coal burst”和“coal bump”两种表达)。