[实用新型]钻孔时的泥浆循环净化系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及土木工程中钻孔施工领域，具体讲是一种钻孔时的泥浆循环净化系 统。

背景技术

钻杆成孔时，需要大量的泥浆，泥浆主要起到护壁、冷却钻头、带走钻渣和软化土 体的作用。泥浆可以预先制备并存放在造浆池内，钻杆钻进时泵送泥浆到钻孔中，当然， 如果是在粘性土层钻进时，也可以直接注水生成泥浆，减少预制泥浆的量，以节省成本。

当然，要利用泥浆的黏性带走钻渣，就需要采用泥浆循环净化系统使得泥浆循环起 来。现有技术的泥浆循环净化系统包括中空的钻杆、出浆管、带滤网的泥浆箱、以及除 砂器。钻杆底端为入浆口而上端为出浆口，钻杆上固定有与钻杆的内腔连通的进气管， 进气管向钻杆内腔吹气形成气泡，使得钻杆内腔与充满泥浆的钻孔产生压差，导致钻孔 内的泥浆经入浆口进入钻杆内腔并从出浆口排出，为泥浆循环净化系统提供动力。钻杆 的出浆口与出浆管入口连通，出浆管出口位于泥浆箱的滤网的上方，泥浆经滤网过滤掉 较大颗粒后流入泥浆箱，泥浆箱的出口经输浆管与除砂器连接。

除砂器包括旋流器、电动机、传动机构、筛网和机架，旋流器上部为一个中空的圆 筒体，下部为与圆筒体连通的倒锥体，圆筒体和倒锥体闭合成工作筒体，旋流器的入口 与圆筒体成切线方向且旋流器入口与输浆管出口连通，旋流器顶部设有溢浆口，溢浆口 经第一回浆管与钻孔连通，倒锥体底端为出砂口，电动机经传动机构控制筛网往复振动， 出砂口位于筛网上方，筛网下方设有与钻孔连通的第二回浆管。

上述泥浆循环净化系统的工作原理为：钻孔中的泥浆经钻杆向上进入出浆管，再经 过滤网第一次过滤，将大颗粒钻渣过滤掉，然后经泥浆箱进入输浆管，再经输浆管沿着 切向进入旋流器的工作筒体，进入工作筒体的泥浆在离心力作用下实现分级，即较大颗 粒的钻渣被抛向工作筒体的筒壁并旋转向下从出砂口排出，与一部分的泥浆经过筛网过 滤后进入第二回浆管，最终返回钻孔，而钻渣少的一部分较纯的泥浆随二次上旋涡流从 顶部的溢浆口排出，经第一回浆管返回到钻孔中。

上述现有技术的泥浆循环净化系统存在以下弊端：一、该循环净化系统工作时，除 砂器的电动机不停工作驱动筛网摆动，其能耗比较大；二、也是更关键的一点是，该系 统净化除渣效率低，从出砂口排出的泥浆即便是经过了筛网的再次筛选，仍然存在相当 一部分的小钻渣无法除尽，该部分钻渣又重新循环回了钻孔，所以，钻孔过程中，往往 需要将泥浆循环多次才能达到清孔的需求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种能降低能耗、提高清孔除渣效率的钻孔 时的泥浆循环净化系统。

本实用新型的技术解决方案是，提供一种钻孔时的泥浆循环净化系统，它包括中空 的钻杆、出浆管和带滤网的泥浆箱；钻杆底端为入浆口而上端为出浆口，钻杆上固定有 与钻杆的内腔连通的进气管，钻杆的出浆口与出浆管入口连通，出浆管出口位于泥浆箱 的滤网的上方；该系统还包括沉淀箱和旋流器；

旋流器由上部的中空圆筒体、下部的中空倒锥体和底部的倒锥漏斗构成，相互连通 的圆筒体和倒锥体构成工作筒体，旋流器入口与工作筒体成切线方向，旋流器顶部设有 溢浆口，工作筒体底部为出砂口，出砂口周边固定有上法兰盘，倒锥漏斗顶端固定有下 法兰盘，上法兰盘和下法兰盘螺接，上法兰盘和下法兰盘的中心孔的孔壁均为锥面，上 法兰盘的中心孔孔壁、下法兰盘的中心孔孔壁、倒锥体的内锥面、倒锥漏斗的内锥面均 位于同一个锥面上；

泥浆箱的出口经第一输浆管与沉淀箱的入口连通，沉淀箱的第一出口经第二输浆管 与旋流器入口连通，旋流器的溢浆口经第一回浆管与钻孔连通，旋流器的倒锥漏斗底端 固定一根出砂管，出砂管上设有第一流量调节阀。

利用本实用新型的泥浆循环净化系统的方法，其步骤包括：

a、钻杆下钻时，向钻孔泵送泥浆；

b、经进气管对钻杆内腔吹气形成气泡，使得钻杆内腔与充满泥浆的钻孔产生压差， 导致钻孔内泥浆经钻杆的入浆口和出浆口进入出浆管；

c、泥浆从出浆管排出，经滤网过滤掉大颗粒钻渣，并流入泥浆箱内，再经第一输浆 管进入沉淀箱，沉淀掉较大颗粒，然后经第二输浆管进入旋流器；