CN105401899B - 原浆处理与回填再利用系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

一种原浆处理与回填再利用系统，包括：原浆分离机，其上设置有原浆入口、循环浆水出口和循环泥浆出口；泥浆回吸泵，其一端通过原浆吸入管与钻掘中的井孔上设置的集料套管连接，另一端通过排出管道与所述原浆分离机的原浆入口连接；泥浆搅拌储存筒，其设置于原浆分离机下方与循环泥浆出口连接；泥浆回填泵，其一端通过吸浆管与所述泥浆搅拌储存筒连接，另一端与泥浆回填管连接，泥浆回填管置入待回填的井孔内；循环浆水泵，其一端与所述循环浆水出口连接，另一端通过循环浆管与钻杆连接。钻井泥浆现场即时处理回填，减少了淤泥排放、节约了材料、保护了环境。

Description

原浆处理与回填再利用系统及其方法
技术领域
本发明涉及一项钻井回填灌浆技术，特别是地源热泵换热井的回填灌浆，尤其是一种原浆处理与回填再利用系统及其方法。
背景技术
目前，在类似于地源热泵换热井的施工中，先需要钻掘深井，然后放入换热管，最后再回填密实。钻掘回填过程中一般需要将钻出的泥浆及时清运，否则浆水四流，严重污染作业现场及周边环境，或造成大面积淤泥堆放。而在回填时，又需要使用砂浆等回填材料将井道回填密实，以实现有效换热，并保证基础稳定不塌陷、不沉降，因此该过程又需要消耗大量材料.
因此，为了解决上述现有技术的诸多不足和缺陷，有必要研究一种原浆处理与回填再利用系统及其方法。
发明内容
考虑到至少一个上述问题而完成了本发明，并且本发明的一个目的在于提供一种原浆处理与回填再利用系统，其将钻井泥浆现场即时处理回填，在减少淤泥排放、节约材料、保护环境方面效果显著。该系统使用连续阶段式滚筒筛对钻井泥浆进行稀浆、浓浆、残渣的分离，并将浓浆回填至其他井内，稀浆继续循环用于钻掘新井，避免了环境污染，原浆回填具有环境友好性，使原有地下环境基本不发生改变，还节约了用水和回填材料.其中，该原浆处理与回填再 利用系统，其特征在于包括：
原浆分离机，其上设置有原浆入口、循环浆水出口和循环泥浆出口；
泥浆回吸泵，其一端通过原浆吸入管与钻掘中的井孔上设置的集料套管连接，另一端通过排出管道与所述原浆分离机的原浆入口连接；
泥浆搅拌储存筒，其设置于原浆分离机下方与循环泥浆出口连接；
泥浆回填泵，其一端通过吸浆管与所述泥浆搅拌储存筒连接，另一端与泥浆回填管连接，泥浆回填管置入待回填的井孔内；
循环浆水泵，其一端与所述循环浆水出口连接，另一端通过循环浆管与钻杆连接。
根据本发明另一方面，原浆分离机包括分离滚筒、浆水仓和集料漏斗，分离出的浆水落入浆水仓内，所述循环浆水出口设置在浆水仓上，所述循环泥浆出口为集料漏斗上的出口，分离出的浓稠泥浆通过集料漏斗的出口集中落入泥浆搅拌储存筒内。
根据本发明另一方面，原浆分离机包括圆筒结构的筛网、支撑架、浆水仓和集料漏斗，浆水仓位于原浆入口的下部.
根据本发明另一方面，所述搅拌储料筒与原浆分离机连接于同一动力系统。
根据本发明另一方面，所述筛网的前段网孔小于5mm，后段网孔大于5mm。
根据本发明另一方面，所述原浆分离机倾斜放置，该原浆分离机上还设有排渣槽，原浆入口高于排渣槽。
根据本发明另一方面，所述钻掘中的井孔的井口上部设有集料套管，集料套管的管体一部分插入该钻掘中的井孔内，另一部分管体露出地面，该管体上设有吸浆口，该吸浆口与所述原浆吸入管连接.
根据本发明另一方面，原浆分离机的上部设有防护罩.
根据本发明另一方面，提供了一种利用前述系统进行原浆处理与回填再利用的方法，其特征在于包括以下步骤：
原浆从集料套管由泥浆回吸泵吸入；
原浆被回吸泵送入分离机中；
分离机将其分离成浆水、可循环泥浆及残渣；
浆水落入浆水仓被循环泵送入钻杆内作为循环浆料使用；
可循环泥浆被回填泵送至已做好回填准备的其他井孔内。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
钻井泥浆现场即时处理回填，减少了淤泥排放、节约了材料、保护了环境。该系统使用连续阶段式滚筒筛对钻井泥浆进行稀浆、浓浆、残渣的分离，并将浓浆回填至其他井内，稀浆继续循环用于钻掘新井，避免了环境污染，原浆回填具有环境友好性，使原有地下环境基本不发生改变，还节约了用水和回填材料.
附图说明
图1是根据本发明一种优选实施例的原浆处理与回填再利用系统的结构示意图.
图2是根据本发明一种优选实施例的原浆处理与回填再利用系统的原浆分离机结构示意图.
图3是图1中的原浆处理与回填再利用系统的集料套管结构示意图。
图中，1.井孔 2.集料套管 3.输送管 4.钻机 5.循环浆管 6.循环浆水泵 7. 泥浆回吸泵 8.原浆分离机 9.泥浆搅拌储存筒 10.护罩 11.泥浆回填泵 12.回填管 21支腿22.搅拌叶片 23.搅拌轴 24.从动带轮 25.驱动带轮 26.带轮罩 27.原浆入口 28.浆水仓29.循环浆水出口 210.支撑架 211.排渣槽 212.循环泥浆出口 51土体 52钻杆 54返冒浆料(原浆) 55吸浆管
具体实施方式
下面结合附图，通过优选实施例来描述本发明的最佳实施方式，这里的具体实施方式在于详细地说明本发明，而不应理解为对本发明的限制，在不脱离本发明的精神和实质范围的情况下，可以做出各种变形和修改，这些都应包含在本发明的保护范围之内.
参见图1-3，本发明提供了一种原浆处理与回填再利用系统。例如，该原浆处理与回填再利用系统，其特征在于包括：原浆分离机8，其上设置有原浆入口27、循环浆水出口29和循环泥浆出口212；
泥浆回吸泵7，其一端通过原浆吸入管与钻掘中的井孔1上设置的集料套管2连接，另一端通过排出管道与所述原浆分离机8的原浆入口27连接；
泥浆搅拌储存筒9，其设置于原浆分离机8下方与循环泥浆出口212连接；
泥浆回填泵11，其一端通过吸浆管与所述泥浆搅拌储存筒9连接，另一端与泥浆回填管12连接，泥浆回填管12置入待回填的井孔1内；
循环浆水泵6，其一端与所述循环浆水出口29连接，另一端通过循环浆管5与钻杆52连接.
优选地，原浆分离机8包括分离滚筒、浆水仓28和集料漏斗，分离出的浆水落入浆水仓28内，所述循环浆水出口29设置在浆水仓28上，所述循环泥浆 出口212为集料漏斗上的出口，分离出的浓稠泥浆通过集料漏斗的出口集中落入泥浆搅拌储存筒9内.
优选地，原浆分离机8包括圆筒结构的筛网、支撑架210、浆水仓和集料漏斗，浆水仓位于原浆入口27的下部。
优选地，所述搅拌储料筒与原浆分离机8连接于同一动力系统。
优选地，所述筛网的前段网孔小于5mm，后段网孔大于5mm.
优选地，所述原浆分离机8倾斜放置，该原浆分离机8上还设有排渣槽211，原浆入口27高于排渣槽211。
优选地，所述钻掘中的井孔1的井口上部设有集料套管2，集料套管2的管体一部分插入该钻掘中的井孔1内，另一部分管体露出地面，该管体上设有吸浆口，该吸浆口与所述原浆吸入管连接。
优选地，原浆分离机8的上部设有防护罩10。
优选地，原浆分离机8可包括支腿21、搅拌叶片22、搅拌轴23、从动带轮24、驱动带轮25、带轮罩26、原浆入口27、浆水仓28、循环浆水出口29、支撑架210、排渣槽211、循环泥浆出口212。
优选地，提供了一种利用前述系统进行原浆处理与回填再利用的方法，其特征在于包括以下步骤：
原浆从集料套管2由泥浆回吸泵7吸入；
原浆被回吸泵送入分离机中；
分离机将其分离成浆水、可循环浓浆及残渣；
浆水落入浆水仓28被循环泵送入钻杆52内作为循环浆料使用；
可循环浓浆被回填泵送至已做好回填准备的其他井孔1内。
优选地，还提供了一种原浆处理与回填再利用系统，其由原浆分离机8，泥浆搅拌储存筒9、泥浆回吸泵7、循环浆水泵、泥浆回填泵组成。原浆分离机8置于泥浆搅拌储料筒上方.可以理解的是，原浆处理工艺流程如下：1.原浆经集料套管吸入；2.原浆被回吸泵送入分离机中；3.分离机将其分离成浆水、可循环泥浆及残渣；4.浆水被循环泵送入钻杆52内作为循环浆料使用；5.可循环浓浆被回填泵送至已做好回填准备的其他井孔1内。
优选地，所述原浆分离机8，由圆筒结构的筛网及支撑架210构成.靠近原浆进入端，下部设有浆水仓，后端底部设有集料漏斗，斗内材料集中后直接落入搅拌储料筒中。
优选地，所述搅拌储料筒与分离机共用一套动力，带动搅拌系统和滚筒筛同时回转.
优选地，所述原浆分离机8筛网前段网孔小于5mm，后段网孔大于5mm。
优选地，所述原浆分离机8倾斜放置，入料端高于另一端，另一端出口设有排渣槽211。
优选地，所述井口上部设有集料套管2，管体插入所钻井孔1内壁，部分管体露出地面并设有吸浆口，以便吸浆管与之连接吸入井口返冒涌出的浆料。
优选地，所述原浆分离机8，上部设有防护罩10，防止泥浆飞溅，并保护作业人员安全。
综上所述，本发明的有益效果在于：
使用连续阶段式滚筒筛对钻井泥浆进行稀浆、浓浆、残渣的分离，并将浓浆回填至其他井内，稀浆继续循环用于钻掘新井，避免了环境污染，原浆回填具有环境友好性，使原有地下环境基本不发生改变，本系统还节约了用水和回填 材料。
本发明不限于上述具体实施例.可以理解的是，在不脱离本发明的精神和实质范围的情况下，可以做出各种变形和修改，这些都应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种用于地源热泵换热井施工的原浆处理与回填再利用系统，其特征在于包括：
原浆分离机，其上设置有原浆入口、循环浆水出口和循环泥浆出口，该原浆分离机将原浆分离成浆水、泥浆及残渣，该浆水继续循环用于钻掘新井，泥浆回填至其它井孔内；
泥浆回吸泵，其一端通过原浆吸入管与钻掘中的井孔上设置的集料套管连接，另一端通过排出管道与所述原浆分离机的原浆入口连接；
泥浆搅拌储存筒，其设置于原浆分离机下方与循环泥浆出口连接；
泥浆回填泵，其一端通过吸浆管与所述泥浆搅拌储存筒连接，另一端与泥浆回填管连接，泥浆回填管置入待回填的其他井孔内；
循环浆水泵，其一端与所述循环浆水出口连接，另一端通过循环浆管与钻杆连接。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于原浆分离机包括分离滚筒、浆水仓和集料漏斗，分离出的浆水落入浆水仓内，所述循环浆水出口设置在浆水仓上，所述循环泥浆出口为集料漏斗上的出口，分离出的浓稠泥浆通过集料漏斗的出口集中落入泥浆搅拌储存筒内。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于原浆分离机包括圆筒结构的筛网、支撑架、浆水仓和集料漏斗，浆水仓位于原浆入口的下部。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于所述泥浆搅拌储存筒与原浆分离机连接于同一动力系统。
5.根据权利要求3或4所述的系统，其特征在于所述筛网的前段网孔小于5mm，后段网孔大于5mm。
6.根据权利要求2、3或4所述的系统，其特征在于所述原浆分离机倾斜放置，该原浆分离机上还设有排渣槽，原浆入口高于排渣槽。
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于所述钻掘中的井孔的井口上部设有集料套管，集料套管的管体一部分插入该钻掘中的井孔内，另一部分管体露出地面，该管体上设有吸浆口，该吸浆口与所述原浆吸入管连接。
8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于原浆分离机的上部设有防护罩。
9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于所述钻掘中的井孔的井口上部设有集料套管，集料套管的管体一部分插入该钻掘中的井孔内，另一部分管体露出地面，该管体上设有吸浆口，该吸浆口与所述原浆吸入管连接。
10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于原浆分离机的上部设有防护罩。
11.一种利用权利要求1-10中任一项所述的系统进行原浆处理与回填再利用的方法，其特征在于包括以下步骤：
原浆从集料套管由泥浆回吸泵吸入；
原浆被回吸泵送入分离机中；
分离机将其分离成浆水、可循环泥浆及残渣；
浆水落入浆水仓被循环泵送入钻杆内作为循环浆料使用；
可循环泥浆被回填泵送至已做好回填准备的其他井孔内。
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