CN111436243B - 一种利用固废制备的种植土进行采坑地质环境治理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种利用固废制备的种植土进行采坑地质环境治理方法,包括施工测量、回填压实和场地整平,在采坑回填时,为有效利用自卸载重汽车重量,在铺料的同时就增加对填筑层的压实效果,回填卸料采用进占法,回填料压实系数采用0.75,回填的材料中含有由水基钻井废弃岩屑改良土壤。本发明提供的方法实现了固体废弃物的再利用、采坑的治理矿坑的回填以及回填后绿化土的种植,弥补前期固废无处堆放,采、矿坑填埋无法种植的痛点,改善该区由于采掘活动所造成的地质环境问题,改善附近居民的生产、生活环境;通过对采坑地质环境的治理,城市面貌得到很好的改善。

Description

一种利用固废制备的种植土进行采坑地质环境治理方法
技术领域
本发明属于固体废弃物处理领域,具体涉及水基钻井废弃岩屑再利用领域。
背景技术
在勘探和开发油气资源的过程中,令人遗憾的一个不利影响就是钻屑的堆积。现代钻井作业产生几类废物从受污染的水流到材料包装等;不过,最主要的废物来自井筒的钻屑。二十世纪八十年代以前,人们很少考虑钻屑以及过多钻井液的处理问题。海上作业时会将这些废物排入大海,陆上钻井作业时会将其埋入地下。到了二十世纪八十年代和九十年代,随着全球环保意识的加强,油气工业及其监管者才开始了解并且重视钻井废物对环境的潜在影响。
新疆为此还出了地方标准-油气田含油污泥及钻井固体废物处理处置技术规范(DB65T3999-2017),回填采用固废材料经过专业技术处理后均已经达到新疆环保厅下发的行业标准。但是一般回填基本采用废弃石料填埋,未经处理固废材料无法用来种植土培育,仅是起到填埋作用。
发明内容
针对现有技术中油气田含油污泥及钻井固体废物无法处理,回填后无法种植的技术问题,本发明提供了一种利用固废制备的种植土进行采坑地质环境治理方法,将利用更多的固体废弃物,让废弃物真正达到资源化再利用,与此同时,消除或减轻不良地质环境问题带来的影响,基本恢复原始地形地貌景观,最大限度的恢复治理区的地质环境,治理过程中和治理完成后不产生新的地质环境问题并与周边环境相协调,改善自然景观,保障当地人民生命财产的安全,促进当地的社会经济发展,作为更广阔地区的采坑治理,矿坑回填,以及绿化土壤的供给,进一步创造企业的社会价值,在石油固废处理领域具有广泛的适用性。
为达到上述目的,本发明提供了一种利用固废制备的种植土进行采坑地质环境治理方法,所述方法包括如下步骤:
(1)施工测量:测量工作贯穿整个治理工程,从开工前的工程复测一直到竣工图测绘,按照GB50026—2007《工程测量规范》的技术要求进行;
(2)回填压实:在采坑回填时,为有效利用自卸载重汽车重量,在铺料的同时就增加对填筑层的压实效果,回填卸料采用进占法,回填料压实系数采用0.75,回填的材料中含有由水基钻井废弃岩屑改良土壤;
(3)场地整平:对治理区回填至设计标高时,用推土机对整个治理区进行统一的整平,平整时应使用测量仪器按照设计高程同步控制。
本发明中,回填压实是对采坑不规则的外缘进行修整,使其成为较为规则的多边形,然后利用修整剥离的表土,对采坑进行垫平,机械夯实平整,压实基础;沿修整的采坑边缘修建挡灰堤,在采坑底部土工膜做防渗处理;灰、渣、土交替使用回填采坑;用由水基钻井废弃岩屑改良土壤对采坑敷面处理,实现治理区内土方平衡。
本发明由南向北修建长约460米的挡灰堤,在采坑底部铺设0.5mm厚度的HDPE光滑面土工膜做防渗处理。
本发明中,灰、渣、土交替使用厚度800mm回填采坑,土为由水基钻井废弃岩屑改良土壤;用300mm种植土对采坑敷面处理,种植土为水基钻井废弃岩屑改良土壤。
本发明所述的方法原始地带与治理区治理面顺势自然衔接,最终达到治理区标高与周边地面标高、坡度相协调,与周边地物自然顺接。
本发明中,灰、渣、土交替使用回填采坑时所用的土为由水基钻井废弃岩屑改良土壤。
本发明中,水基钻井废弃岩屑改良土壤是在水基钻井废弃岩屑中加入固化剂形成。
为达到上述目的,本发明提供了一种固化剂,包括以下质量份数的组份:高钙粉煤灰60份-90份;脱硫石膏6份-14份;火山灰5份-9份;膨润土1份-5份;氯化钙1份-5份;硫酸钠1份-3份。
本发明所提供的固化剂按照重量份比计含有:高钙粉煤灰75份;脱硫石膏10份;火山灰7份;膨润土3份;氯化钙3份;硫酸钠2份。
进一步,本发明提供上述固化剂用于制备水基钻井废弃岩屑改良土壤中应用,包括如下步骤:(1)将废弃岩屑注入水池中搅拌均匀;(2)先步骤(1)的水池中加入固化剂;(3)将加入固化剂后的废弃岩屑搅拌;(4)搅拌后的混合物稍加干燥即可获得固化产物。
本发明中,回填的材料中还含有粉煤灰、渣。
本发明提供的固化剂的制备方法,包括如下步骤:(1)精确称量所用各物料;(2)将精确称量的物料输送至密封混合机;(3)在密封混合机中搅拌;(4)形成固化剂成品打包备用。
本发明中,密封混合机中搅拌2h-3h。
本发明中,密封混合机中混合搅拌1.5h。
本发明固化剂的制备方法,称取物料后加入物料后加入10%水分后进行混合。
与现有技术相比,本发明具有的优点:
(1)本发明提供的一种利用固废制备的种植土进行采坑地质环境治理方法实现了固体废弃物的再利用、采坑的治理矿坑的回填以及回填后绿化土的种植,弥补前期固废无处堆放,采、矿坑填埋无法种植的痛点。
(2)本发明提供的一种利用固废制备的种植土进行采坑地质环境治理方法对于地质环境治理恢复具有显著的社会效益。通过治理,改善该区由于采掘活动所造成的地质环境问题,改善附近居民的生产、生活环境;通过对采坑地质环境的治理,城市面貌得到很好的改善。
(3)本发明提供的一种利用固废制备的种植土进行采坑地质环境治理方法的实施将对满目疮痍的露天采坑进行回填治理,可完全解决由于采掘活动所造成的地质环境问题,使其与周围地质环境、地貌景观相协调;消除陡立的采坑壁对周边群众、道路等设施的安全威胁。
附图说明
图1为本发明实施例四采坑现状。
图2为本发明治理方法对图1的采坑进行回填。
图3为本发明图1回填后的采坑种植出的植被。
具体实施方式
下面结合附图1至附图3和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述,但本发明装置不限于下述实施例。
本发明中,下述实施例中高钙粉煤灰、脱硫石膏、火山灰、膨润土、氯化钙、硫酸钠都属于本领域技术人员通过市场购买选用或者定制,不限制本发明的实施。
实施例一:本发明利用固废制备的种植土进行采坑地质环境治理方法
为达到上述目的,本发明提供了一种利用固废制备的种植土进行采坑地质环境治理方法,所述方法包括如下步骤:
(1)施工测量:测量工作贯穿整个治理工程,从开工前的工程复测一直到竣工图测绘,按照GB50026—2007《工程测量规范》的技术要求进行;
(2)回填压实:在采坑回填时,为有效利用自卸载重汽车重量,在铺料的同时就增加对填筑层的压实效果,回填卸料采用进占法,回填料压实系数采用0.75,回填的材料中含有由水基钻井废弃岩屑改良土壤;
(3)场地整平:对治理区回填至设计标高时,用推土机对整个治理区进行统一的整平,平整时应使用测量仪器按照设计高程同步控制。
本发明中,回填压实是对采坑不规则的外缘进行修整,使其成为较为规则的多边形,然后利用修整剥离的表土,对采坑进行垫平,机械夯实平整,压实基础;沿修整的采坑边缘修建挡灰堤,在采坑底部土工膜做防渗处理;灰、渣、土交替使用回填采坑;用由水基钻井废弃岩屑改良土壤对采坑敷面处理,实现治理区内土方平衡。
本发明由南向北修建长约460米的挡灰堤,在采坑底部铺设0.5mm厚度的HDPE光滑面土工膜做防渗处理。
本发明中,灰、渣、土交替使用厚度800mm回填采坑,土为由水基钻井废弃岩屑改良土壤;用300mm种植土对采坑敷面处理,种植土为水基钻井废弃岩屑改良土壤。
本发明所述的方法原始地带与治理区治理面顺势自然衔接,最终达到治理区标高与周边地面标高、坡度相协调,与周边地物自然顺接。
本发明中,灰、渣、土交替使用回填采坑时所用的土为由水基钻井废弃岩屑改良土壤。
本发明中,水基钻井废弃岩屑改良土壤是在水基钻井废弃岩屑中加入固化剂形成。
本发明中,回填的材料中还含有粉煤灰、渣。
实施例二:本发明固化剂使用方法
本发明提供的固化剂的制备方法,包括如下步骤:(1)精确称量高钙粉煤灰75吨;脱硫石膏10吨;火山灰7吨;膨润土3吨;氯化钙3吨;硫酸钠2吨;(2)将精确称量的物料输送至密封混合机;(3)在密封混合机中搅拌;
(4)形成固化剂成品打包备用。
本发明中,密封混合机中混合搅拌1.5h。
本发明固化剂的制备方法,称取物料后加入物料后加入10%水分后进行混合。
本发明中,膨润土为纳米级膨润土。
实施例三:本发明固化剂使用方法
本发明提供的固化剂的制备方法,包括如下步骤:(1)精确称量高钙粉煤灰60吨;脱硫石膏6吨;火山灰14吨;膨润土5吨;氯化钙1吨;硫酸钠1吨;(2)将精确称量的物料输送至密封混合机;(3)在密封混合机中搅拌;(4)形成固化剂成品打包备用。
本发明中,密封混合机中混合搅拌1.5h。
本发明固化剂的制备方法,称取物料后加入物料后加入10%水分后进行混合。
本发明中,膨润土为纳米级膨润土。
实施例四:本发明固化剂使用方法
本发明提供的固化剂的制备方法,包括如下步骤:(1)精确称量高钙粉煤灰90吨;脱硫石膏14吨;火山灰9吨;膨润土5吨;氯化钙5吨;硫酸钠3吨;(2)将精确称量的物料输送至密封混合机;(3)在密封混合机中搅拌;(4)形成固化剂成品打包备用。
本发明中,密封混合机中混合搅拌1.5h。
本发明固化剂的制备方法,称取物料后加入物料后加入10%水分后进行混合。
本发明中,膨润土为纳米级膨润土。
实施例五:本发明固化剂制备水基钻井废弃岩屑改良土壤
本发明中,固化剂制备水基钻井废弃岩屑改良土壤包括如下步骤:(1)将废弃岩屑注入水池中搅拌均匀;(2)先步骤(1)的水池中加入固化剂;(3)将加入固化剂后的废弃岩屑搅拌;(4)搅拌后的混合物稍加干燥即可获得固化产物。
实施例六:本发明利用固废制备的种植土进行采坑地质环境治理方法的应用
如图1-图3所示,本实施例针对一片历史上为戈壁滩地貌的治理区进行治理,由于城市及道路建设在此采掘土方,致使形成1处露天采坑,采坑最大深度3.2米。采坑的存在对原有地质环境造成了较严重破坏,在采坑四周边缘形成直立的陡边坡易发生崩塌(坑壁垮塌)灾害,对周边人类工程活动安全构成极大威胁,造成土地资源严重浪费不能得到有效利用。
采坑挖损面积为313144.8平方米,由于采坑的存在,使得这些土地资源无法被利用,造成大量的土地资源浪费。
通过地质环境治理恢复工作,可较大程度的改善治理区由于历史采掘活动所造成的地质环境问题,基本恢复原始地形地貌,改善治理区的自然景观,保障当地人民生命财产的安全,对当地的生态环境保护和社会经济具有极大的促进意义。
实施例七:本发明利用固废制备的种植土进行采坑地质环境治理后种植试验
采用本发明治理后的回填坑作为试验组,采用新疆地方标准披露的油气田含油污泥及钻井固体废物处理处置技术规范(DB65T3999-2017)的治理方法回填坑作为对比试验一,采用盐碱土壤作为回填材料的回填坑作为对比试验二,采用正常土壤作为回填材料获得回填坑为对比试验三。分别利用这四组进行种植试验,在回填坑内铺设滴灌管,种植梭梭草。种植后绿化率如下表所示:
表1:不同治理方法治理后采坑种植后绿化率
组成 绿化率
试验组 98%
对比试验一 2%
对比试验二 24%
对比试验三 99%
通过对相同环境区域的大小相近的采坑进行回填,采用相同的灌溉和种植管理方法,利用不同回填方法得到效果截然不同,采用本发明利用固废制备的种植土进行采坑地质环境治理后土壤种植植物99%以上都能成活,绿化率达到98%以上,植物大多数都长势良好,和利用好的土壤相比,个别的植物长势略有差异,成活率完全相同,而利用盐碱土则成活率较低,绿化率更低,采用地方标准所述的方法进行回填只是将固废进行了处理,给水基钻井废弃岩屑找了一个存放地方,其完全不适合种植植物,因而环境也就得不到恢复,偶尔有几株植物成活也长势极差。
如上所述,即可较好地实现本发明,上述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进,均应落入本发明确定的保护范围内。

Claims (1)

1.一种利用固废制备的种植土进行采坑地质环境治理方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
步骤一施工测量:测量工作贯穿整个治理工程,从开工前的工程复测一直到竣工图测绘,按照GB50026—2007《工程测量规范》的技术要求进行;
步骤二回填压实:对采坑不规则的外缘进行修整,使其成为较为规则的多边形,然后利用修整剥离的表土,对采坑进行垫平,机械夯实平整,压实基础;沿修整的采坑边缘修建长约460米的挡灰堤,在采坑底部铺设0.5 mm厚度的HDPE光滑面土工膜做防渗处理;灰、渣、由水基钻井废弃岩屑的改良土壤交替使用回填采坑,每层厚度800mm回填采坑;用300mm水基钻井废弃岩屑改良土壤的种植土对采坑敷面处理,实现治理区内土方平衡;在采坑回填时,为有效利用自卸载重汽车重量,在铺料的同时就增加对填筑层的压实效果,回填卸料采用进占法,回填料压实系数采用0.75,回填的材料中含有水基钻井废弃岩屑改良土壤;
其中所述水基钻井废弃岩屑改良土壤是在水基钻井废弃岩屑中加入固化剂形成,所述固化剂为高钙粉煤灰75份;脱硫石膏10份;火山灰7份;膨润土3份;氯化钙3份;硫酸钠2份;
所述固化剂制备水基钻井废弃岩屑改良土壤包括如下步骤:(1)将废弃岩屑注入水池中搅拌均匀;(2)先步骤(1)的水池中加入固化剂;(3)将加入固化剂后的废弃岩屑搅拌;(4)搅拌后的混合物稍加干燥即可获得固化产物;
步骤三场地整平:对治理区回填至设计标高时,用推土机对整个治理区进行统一的整平,平整时应使用测量仪器按照设计高程同步控制。
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