宫凤强 潘俊锋 江 权

(①东南大学土木工程学院， 南京 211189， 中国) (②东南大学未来地下空间研究院， 南京 211189， 中国) (③煤炭科学研究总院开采研究分院， 北京 100013， 中国) (④中煤科工开采研究院有限公司， 北京 100013， 中国) (⑤中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室， 武汉 430071， 中国)

0 引 言

随着“向地球深部进军”这一国家战略科技问题解决进程的持续推进，诸如深埋交通隧道、深部水电厂房或引水洞、深部矿井等深部工程数量越来越多、规模越来越大(黄润秋等，1991；钱七虎，2004；何满潮， 2005； 王明洋等，2006；邹光富等， 2007； 李夕兵等，2011；冯夏庭等，2013；谢和平等， 2015a； 潘一山，2018a； 谢和平， 2019； 彭建兵等， 2020)。在国内外深部工程建设过程中，岩爆、冲击地压是经常遇到的最典型的深部硬岩、煤动力破坏现象(图 1，图 2)(Crane， 1929； 林景云， 1959； Cook， 1963， 1965； 胡克智等， 1966； 罗贻岭， 1975； 陈宗基， 1987； 黄润秋等， 1997； 吴财芳等， 2003； Ortlepp， 2005； 秦四清等， 2005； Li et al.，2012； 王鹰等， 2016； 冯夏庭等， 2019； 严健等， 2019； 薛翊国等， 2020； 周航等， 2020； 兰恒星等， 2021)。在本文分析和讨论时，为了避免歧义，岩爆专指发生在深埋隧道(隧洞)洞表面、深部金属矿(或煤矿)岩质巷道和矿柱及掌子面部位硬岩的弹射、爆裂或崩落现象，伴随不同程度声响并释放出不同程度的动能； 冲击地压则专指发生在深部煤层中煤抛出现象，释放出不同程度的动能，严重时往往伴随声响、震动、气浪或冲击波，甚至可能造成顶底板破坏甚至摧毁巷道。跟天然滑坡、泥石流等地表地质灾害不同，岩爆和冲击地压原来在自然界并不存在，完全是由于人类在进行深部地下空间利用和深部矿产资源开采等工程建设时诱发产生的，和人的因素直接相关，即不进行深部工程建设则不会出现岩爆和冲击地压，因此两者属于最典型的工程地质灾害，更加确切地说是深部工程地质灾害。……