非开挖穿越施工的泥浆污染和处理方案

非开挖穿越施工的泥浆污染和处理方案

公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]

非开挖穿越施工的泥浆污染和处理方案

―――浅谈如何解决定向钻在城镇施工

摘要：结合非开挖定向钻穿越施工案例，介绍施工当中的泥浆污染问题、泥浆回收系统工作原理和工艺流程，泥浆固化技术和应用，阐述其在定向钻穿越中的应用及实施效果。?

前言随着现代社会文明意识和环保意识的逐渐加强，开挖路面进行各类地下管线施工导致的社会问题，交通问题和环境污染问题已越来越受人们的关注，城市限制开挖施工的法规也在陆续出台，定向钻穿越施工以其施工周期短，不影响河流通航，环境污染小的优势，成为首选和理想的管道施工方式。当前我国城市基础设施建设发展很快，为中小型定向钻进入城市施工提供了广阔的发展空间，但不容忽视的环境污染问题也已经成为制约其在城镇地区发展的“瓶颈”问题，主要表现为以下两个方面：

A。施工当中地面开裂和地面冒泥浆；

B。废弃泥浆无处倾倒或无法处理。

施工案例：某城市的绕城公路穿越

工程概况：天然气管道项目，其穿越轴线将依次在公路、机械加工厂、居民楼房下通过。穿越长度340米，管道直径为813毫米，穿越地质主要为粘土和粉质粘土；

地点：某城的绕城公路双龙收费站旁

施工内容：准备工作完成后，即开始钻导向孔，当钻至公路路基的时候，路面出现冒浆；继续钻进到机械加工厂车间的时候，由于车间地基土质的疏密程度不同，房内出现地面隆起、开裂，冒泥浆比较严重，造成工厂停工。接着，当钻至出土点附近的居民楼房下面的时候，从院内的一口水井里向地面冒浆，引起居民的强烈不满，工程被迫停止。经过协商，对机械加工厂和居民楼房给予赔偿后才被允许继续施工。施工结束后，场地泥浆池内留有大量废弃泥浆，当地环保部门要求把所有泥浆运走，不允许对施工场地造成污染。最后只得租用泥浆罐车把所有废泥浆运走。

以上介绍可以知道：由于泥浆所带来的问题贯穿于整个施工周期，不但拖延了竣工日期，而且经济上也蒙受了损失。这些也促使我们更加体会到：工程的环保问题已经成为制约非开挖技术在城市能否顺利进行的“瓶颈”问题。在定向钻施工当中，泥浆又是不可缺少的，所以必须采取措施来解决这个问题以确保在城镇地区施工顺利，减少泥浆污染，为此我们进行了专题技术咨询和技术改进：调整施工工艺和钻进参数，做好泥浆计划和处理方案，真正做到文明施工。具体解决方案重点考虑以下几点：

1???????? 调整钻进工艺参数，控制钻进泥浆排量：

泥浆排量要依照地质情况进行控制。控制好导向孔的钻进过程中的泥浆排量是避免冒浆的关键。如果在钻导向孔时做到不出现冒浆现象，那么扩孔、回拖时地面冒浆的概率是很低的，因为，导向孔完成后，入、出土点两侧压力达到平衡，泥浆的流向是出入土点两侧，在穿越轴线所经过的区域的冒浆就会相应减少。因此，要达到这个目的，泥浆泵排量一定要根据地质进行合理控制，因为一般的浅层地质都是回填土或回填垃圾，很松软，密实度较差，所以要减低泥浆压力到2Mpa以下，并且要根据所用钻头的尺寸减小泥浆的流量，有时流量只有150升/分就足够了，一定要尽量避免泥浆排量过大压力过高造成的地面冒浆，对施工区域内造成污染。

2．配备完善的泥浆循环和清洁处理回收系统，减少泥浆消耗量：

利用泥浆清洁回收系统对泥浆池返回的泥浆进行除泥除沙等一系列净化处理，将泥浆进行重复利用，达到控制泥浆量的目的。泥浆处理工艺：由抽浆泵把废泥浆输送到回收系统的振动筛进行

上图为正在使用清洁处理系统的现场照片

粗细两级除砂，然后再进入旋砂器进一步地进行除砂净化，最后由除泥器做除泥处理，完成泥浆的净化处理后，进入循环灌再使用。

清洁处理系统的作用是：回收、净化从井口流出的含有大量钻屑（泥砂）的泥浆，为穿越施工提供满足要求的泥浆。配备这样的泥浆处理系统对解决环境污染问题非常重要的，既减少了整个穿越施工所消耗的泥浆总量，减少环境污染，又降低了工程成本，提高了经济效益。

3 应用泥浆固化技术，达到环保要求：

穿越施工结束后场地内的废弃泥浆是液态的，易流动，处理困难，需要使用泥浆固化剂 (主要成分是硅酸盐、凝聚剂、吸附剂等)，对泥浆起固结作用，进而固体化，防止泥浆组份的水溶性迁移，达到保护环境的目的。对泥浆进行固化处理后再运走。固化剂具抗水性，能限制水蚀扩散，显着降低泥浆化学耗氧量、含油量、悬浮物和重金属的迁移污染，加入到废泥浆里，使之很快凝固。根据穿越的施工工艺，使用固化剂，能对废弃泥浆进行固化处理，处理后的固化物具有较高的抗压强度，不再具有返浆性，浸泡实验表明,有害物得到了比较彻底的固定，达到国家工业污水二级排放标准，能比较彻底地解决废弃钻井液的污染问题。

4 废弃泥浆的外运

使用泥浆固化技术，可以对废弃泥浆进行处理，但是存在处理费用高，要有专业技术人员进行的难度，受到一定的限制，大多都采用罐车运出场地的办法，

就是将场内的废弃泥浆经过处理后，由专用灌车运到环保监管部门所指定的倾倒地点，不得随意丢弃。最后场地清理干净，恢复地貌。这种办法运输量大，费用高，适合小型工程项目采用，大型项目时由于这项费用太高，一般不用这种办法。左图为拉运泥浆的真空吸污车

?

5．最新的泥浆处理办法――离心固化处理系统：

采用新型离心式泥浆处理机，进行泥浆处理，可以实现无外运泥浆的愿望，是油田钻井泥浆净化的最新技术，这套系统能够直接装在原有的泥浆循环灌上，能够快速将废泥浆中的水和泥土进行分离，分离后的泥土可以直接用铁锹铲起装车，分离后的水可以直接进入泥浆灌中重复利用，即减少了废泥浆的排放又利于环保，有效的减低了泥浆的使用和处理成本，真正实现了文明施工和环保施工。

?

上图为离心机固化效果图片上图是离心机照片

6 实施效果：

A.西气东输丰收干渠穿越工程，基本控制地面无冒浆现象；

B.使用泥浆回收装置，膨润土用量减少40%，泥浆量仅为原来的三分之二；经过清洁处理过的回收泥浆质量好，延长了泥浆泵的使用寿命；

C.场地内的泥浆经固化处理后，运输方便，避免了因泥浆排放问题造成环境污染，利于环保。

7???????? 经过几个项目的实际运作,处理清洁系统在环保施工要求逐渐加强的今天,充分显示优越性,值得在行业中推广运用.