这是一篇发表于《工程地质学报》(Journal of Engineering Geology) 2021年第29卷第4期的综述与观点性论文，作者为宫凤强（东南大学）、潘俊锋（煤炭科学研究总院、中煤科工开采研究院有限公司）和江权（中国科学院武汉岩土力学研究所）。论文题为《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》。该论文不属于单一的原创性研究报告，而是一篇旨在澄清概念、辨析差异并探讨关键科学问题的学术评述。
学术背景与研究动因 随着中国“向地球深部进军”战略的实施，深埋隧道、深部矿井等工程日益增多，由此引发的岩爆(Rockburst)和冲击地压(Coal Burst/Coal Bump)灾害也愈发频繁和严重。这两种灾害同属于典型的深部工程地质灾害，均表现为地下岩体或煤体的剧烈动力破坏，常造成人员伤亡、设备损毁和工程延误，危害巨大。然而，在学术界和工程界，长期以来存在着岩爆与冲击地压概念混用的情况，甚至将煤矿冲击地压事故也笼统地称为“岩爆”。这种概念上的混淆，不利于两种灾害各自内在机理的深入研究和针对性防治技术的开发。因此，本文旨在系统梳理国内外的研究历程，从多维度深度辨析岩爆与冲击地压的本质差异，并在此基础上，探讨其关键的科学机理问题。
主要观点与论据阐述
观点一：岩爆与冲击地压是两类并列的地质体动力破坏现象，不存在隶属关系。 作者首先回溯了两种现象的英文术语演变史，指出“Rockburst”作为“岩爆”的英文称谓已无争议，而冲击地压的英文则存在“Coal Burst”、“Coal Bump”等多种表达，甚至在国家标准中被译为“Rockburst”，这本身就反映了概念的混乱。中文术语方面，“岩爆”一词自20世纪60年代开始在隧道工程文献中出现，并与“冲击地压”并列使用。通过历史文献的梳理，作者明确指出，二者是由于人类深部工程活动诱发产生的，均非自然界原生现象。基于对两者本质差异的系统分析，论文的结论是：岩爆和冲击地压是两种平行的动力失稳现象，而非一方包含另一方。
观点二：岩爆与冲击地压在研究对象、受力条件和边界条件上存在根本区别。 这是论文的核心辨析内容。作者认为，这两种灾害的根本区别体现在以下三个方面： 1. 研究对象不同：岩爆的研究对象是硬岩（如花岗岩、大理岩等），其强度高、储能能力强、破坏呈显著弹脆性；而冲击地压的研究对象是煤，其强度相对低、储能与释能机制与硬岩不同，且常伴随塑性变形。物质本构行为的根本差异，决定了其破坏机理和表现形式必然不同。 2. 受力条件不同：虽然两者都受地应力和工程扰动应力影响，但其主控应力的来源、大小、比例及加载路径存在差异。深部硬岩隧道中的应力重分布模式与煤矿采场周围（尤其是煤柱和采掘工作面）的应力演化路径截然不同。 3. 边界条件不同：这主要指工程活动本身。隧道、硐室的开挖是瞬时的或阶段性推进的，形成的空间相对固定，扰动范围集中；而煤矿的开采是一个持续、大范围、分步骤（如综采、综放）的渐进过程，扰动范围大、时效性强，且涉及顶底板岩层与煤层的相互作用。这些工程方法、工序和扰动特征的差异，直接影响了灾害的触发条件和演化过程。
观点三：岩爆与冲击地压在一系列具体特征上存在显著差异。 为了更全面地区分，论文从十三个具体方面进行了对比阐述，其主要差异包括： * 表观现象：岩爆主要表现为硬岩的弹射、爆裂或剥落；冲击地压则主要表现为煤体的突然抛出，并常伴有更强烈的震动、巨响和气浪。 * 发生领域：岩爆主要发生在深部交通隧道、水电隧洞、金属矿山等工程中；冲击地压则专属发生于深部煤矿。 * 工程建设目的与支护性质：隧道等以形成稳定空间为目的，支护以保持围岩稳定为核心；煤矿开采以采出资源为目的，支护需适应开采的动态变化，允许围岩（顶板）在一定范围内破坏、垮落。 * 诱发机理的侧重点：岩爆机理更侧重于高地应力条件下硬岩的脆性破裂与能量释放；冲击地压机理则更复杂，涉及“顶板-煤层-底板”系统的协同失稳，坚硬顶板的破断、滑移往往是重要的触发因素。 * 倾向性判据与评价方法：两者基于各自岩/煤的物理力学性质，发展出了不同的冲击/岩爆倾向性实验室测试指标和现场评价体系，不能混用。
观点四：应分别对岩爆和冲击地压进行明确定义，并建议统一使用“煤冲击”概念。 在系统辨析差异的基础上，作者分别给出了更为精准的定义： * 岩爆 (Rockburst)：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 (Coal Burst)：发生在深部煤矿中的煤抛出现象，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。 同时，作者从现象与名称统一的角度出发，建议用“煤冲击 (Coal Burst)”这一概念来替代“冲击地压”，以避免与岩体应力（地压）的概念混淆，更直接地反映“煤体发生动力冲击”的本质。
观点五：研究岩爆与煤冲击的关键机理需聚焦于“静动组合加载”与“能量转换”。 论文最后提出了未来机理研究的方向。作者认为，无论岩爆还是煤冲击，其破坏过程都包含了从静态应力积累到动态失稳释放的全过程。因此，从静动（或动静）组合加载力学的角度进行研究，符合深部地质体破坏的全受力路径。关键科学问题在于，揭示静态载荷（高地应力、采掘应力）与动态扰动（如爆破、顶板断裂）耦合作用下，岩体/煤体系统的失稳条件与能量释放机制。这要求研究者必须从能量守恒的角度，深入分析系统能量从储存、传递到突然释放（动能、声能、碎屑抛射功等）的转换过程。
观点六：在灾害防治中需科学认识各影响因素的逻辑与辩证关系。 作者强调，在岩爆和煤冲击的机理分析、预测预报、监测预警及调控防治中，不能孤立地看待某个因素（如高应力、坚硬岩层、开采布局等），而必须科学地认识各影响因素之间的逻辑关系和辩证关系。例如，支护措施在提供阻力的同时，也可能改变围岩的应力状态和能量分布；预卸压措施在降低灾害风险的同时，也可能影响工程稳定性。需要系统、动态地进行分析和决策。
论文的意义与价值 本文的学术价值和应用价值显著： 1. 概念澄清与正名：系统性地辨析并厘清了长期混用的“岩爆”与“冲击地压”概念，为其独立、深入的研究奠定了清晰的概念基础，有助于学术界和工程界进行更精准的交流与合作。 2. 提供系统性的分析框架：论文从研究对象、受力边界条件到具体特征，提供了一个多层次、多维度的差异分析框架。这个框架不仅适用于理解现有知识，也可作为未来研究中区分两类问题、设计针对性实验和模型的理论指导。 3. 指明关键科学问题：明确将“静动组合加载力学”和“能量转换”作为未来揭示两类灾害机理的核心研究方向，抓住了问题的本质，为相关基础理论研究指明了重点。 4. 促进针对性防治技术发展：概念的区分意味着防治策略的差异化。认识到煤冲击涉及“顶板-煤-底板”系统，就自然导向对顶板管理、卸压开采等煤矿特有技术的重视；而岩爆研究则更聚焦于围岩支护、应力解除等隧道工程措施。这有助于推动更为精准、高效的灾害防控技术体系的建立。 5. 回应国家重大需求：论文直接面向川藏铁路等国家重大深部工程面临的岩爆挑战，以及深部煤矿安全开采中的冲击地压（煤冲击）难题，其研究成果对保障国家重大工程安全和能源资源安全具有重要的现实意义。
这篇论文是一篇具有重要理论梳理和方向指引作用的综述性文章，它通过对岩爆与冲击地压（煤冲击）的深刻辨析，呼吁并推动着两个既有联系又本质不同的研究领域朝着更科学、更精细化的方向发展。