本技术提供了一种巷道系统和用于改善富水软岩巷道底板变形的处理方法,巷道系统包括巷道本体、卸压部、顶板致裂部、多个应力阻断装置和两个堵水装置,其中,卸压部设置在巷道本体的实体煤帮处,且卸压部的延伸方向与巷道本体的延伸方向具有第一夹角A;顶板致裂部设置在巷道本体的煤柱上方的顶板处,且顶板致裂部的延伸方向与巷道本体的延伸方向具有第二夹角B;多个应力阻断装置沿巷道本体的延伸方向错位分布在巷道底板的底板软岩内;两个堵水装置分别设置在巷道本体的两侧实体煤帮的底角处,且两个堵水装置均沿巷道本体的延伸方向延伸。本发明解决了现有技术中的巷道系统和处理方法无法有效降低水对底板软岩的膨胀弱化的问题。
背景技术
为了满足社会经济发展的需要,煤炭资源开发主要在鲁西、冀中等中东矿区进行,但随着中东矿区煤炭资源的逐渐枯竭,煤炭资源开发逐渐向内蒙古自治区、宁夏等西部矿区转移。由于西部矿区特有的地层结构和成岩环境,使得西部矿区巷道底板变形严重,严重制约着矿井安全生产。岩性、围岩渗水、水平挤压力等是影响巷道底板变形程度的关键因素。其中,围岩渗水常以顶板淋水、帮部渗水等形式表现出来,造成巷道底板严重积水,由于水对底板软岩的膨胀弱化作用,使得底板软岩强度降低、体积膨胀增大,最终在水平挤压力作用下造成巷道底板变形严重等问题。
目前,针对巷道底板变形控制技术中,常采用加固法和卸压法进行控制。这些方法均对巷道底板变形起到了一定的控制作用,但是这些方法大多考虑促使巷道底板变形发生的力源因素,对围岩渗水对巷道底板软岩的膨胀弱化作用考虑较少,进而致使巷道底板变形长期控制效果较差。
现有技术中,部分防治强吸水膨胀软岩巷道本体底鼓的方法通过在底板施工钻孔,在钻孔中填充生石灰,并且在底板岩层上铺设生石灰降低水对软岩的膨胀弱化作用,从而控制巷道底板变形;还有部分处理煤矿井下巷道本体底鼓的方法通过在巷道底板岩层中设置流水管网排除水,达到弱化水对巷道底板岩层的侵蚀作用,进而减少巷道本体底鼓问题的出现;还有部分防治强吸水膨胀软岩巷道本体底鼓的方法通过生石灰降低岩层中的含水率,从而减弱水对底板软岩的膨胀弱化作用,但是生石灰与水反应会放出大量的热,可能会成为诱发矿井火灾的热源之一,影响矿井安全生产,同时采用生石灰吸水长期效果较差。
实现思路