首钢曹妃甸钻孔桩海水泥浆应用研究

在滨海浅滩进行钻孔灌注桩施工时,能否应用海水配制泥浆、应用什么样的造浆材料和处理剂、泥浆指标的合理应用是钻孔灌注桩成功施工的重要因素。通过对几种造浆材料的比选,泥浆配比的优化,对使用海水配制膨润土泥浆的可行性进行了分析。结合首钢曹妃甸2号高炉区钻孔桩施工实例,简要介绍了膨润土海水泥浆的成功应用,对施工过程中的控制方法做了说明,以达到指导类似工程施工的目的。     

大口径长距离钢顶管注浆减阻技术:以黄浦江上游水源地连通管工程为例

黄浦江上游水源地通管工程C3标段采用DN4000钢顶管施工,单次顶进长度达到969.94m,如何降低顶力是整个工程成功的关键。为减少摩阻力从而降低顶力,对泥浆配制、注浆控制等方面进行了研究,并结合JB06～JB05及JB07～JB06顶进段的地层、顶进力变化状况,分析顶管摩阻力的变化规律。结果表明:①该工程注浆孔的合理布置、触变泥浆的配制与使用得到的减阻效果明显,可作为类似工程减阻技术的参考;②顶力与顶进距离近似呈线性关系,但地层本身的性质会造成顶力的突变,类似工程可先对地层性质进行研究以得到更准确的顶力预测,指导顶管施工;③已注入环空一定时间后的泥浆与刚注入的泥浆相比减阻效果更好,顶力增速过快时可降低顶进速度,待泥浆充分与地层反应后再以原速顶进;④适当增加注浆量可以有效地减小管周摩阻力;⑤高聚物膨润土泥浆比膨润土泥浆单价更高,但高聚物膨润土泥浆注浆量少,综合环境效益等多方面因素考虑,高聚物膨润土泥浆更有优势。     

KP共聚物泥浆防塌效果

众所周知,聚丙稀酰胺用于配制劣质粘土泥浆,效果极差,加量少了比重降不下来,药量大了又会发生聚结沉淀,导致水土分层,常常要消耗掉大量的护胶剂。在煤田钻探中,钻孔漏水比较严重,大量使用价格昂贵的膨润土显然是不经济的,于是人们较多采用峰峰红土（一种劣质粘土）配制泥浆。我队在施工过程中,采用PAM·KHM共聚物处理这种泥浆,取得了显著效果。      

对聚丙烯酰胺絮凝问题的一点看法

非水解的聚丙烯酰胺是一种完全絮凝剂,这已被现场实践和室内实验所证实.但不同水解度的水解聚丙烯酰胺,其絮凝作用存在明显差异.一般来说,水解度30%左右的水解聚丙烯酰胺(代号HPAM),选择性絮凝作用较强.《地质与勘探》1981年第5期“造浆试验方法探讨”一文认为“在条件相同情况下(如都配成浓度6%的泥浆),加碱处理,黑山膨润土泥浆需600～1000ppm水解度为30%左右的水解聚丙烯酰胺,才能使它完全絮凝成清水,而对高岭土或伊利石粘土     

澳门美高梅金殿扩底灌注桩施工泥浆技术

在澳门美高梅金殿大直径扩底灌注桩工程中,为了减少钢护筒的人埋深度,确保其顺利回收,设计和实施了一套有效的泥浆技术,包括：用优质膨润土造浆,用具有降粘稀释和抑制地层水化分散的腐殖酸钾（KHm）处理剂,配制高抑制性低固相泥浆;应用气举反循环系统清洁钻孔,地表大循环系统调度泥浆、调整泥浆性能;强化重力沉淀和旋流除砂方法清除钻屑;把钻屑和废弃泥浆用低标号水泥硬化处理后外运,避免污染环境等。并通过泥浆损耗量的计算分析,提出了降低损耗和成本的措施。     

HAK-PAN共聚物处理泥浆试验

聚丙烯酰胺不分散低固相泥浆的出现,给泥浆工作和钻探工艺带来了深刻的变化。推广应用这种泥浆的首要条件,是要有优质膨润土。在优质膨润土暂时无法解决的时候,能否用一种处理剂对一般粘土泥浆进行处理,提高泥浆性能,然后再配制PAM泥浆呢?本着这一设想,我队于1979年进行了试验。      

水泥-膨润土泥浆配比对防渗墙渗透性能的影响

作为一种垂直防渗墙体材料,水泥-膨润土泥浆已在欧美等一些国家被广泛应用于垃圾填埋场的垂直防渗系统中,而国内对此类墙体材料的研究和应用较少。通过对不同配合比的水泥-膨润土泥浆固结体进行渗透试验,研究了原材料对泥浆固结体渗透性能的影响以及渗透性随龄期变化的情况。试验结果表明,水泥和膨润土对固结体渗透系数的影响相互依赖,只有在水泥用量达到一定程度后,增加膨润土用量才能有效地降低固结体的渗透性能;随着龄期的增加,水泥-膨润土泥浆固结体的渗透系数明显降低。     

嵩县槐树坪大型金矿复杂地层泥浆及护壁堵漏技术

嵩县槐树坪金矿区域地质构造复杂,岩石破碎,部分岩层高岭土化,钻探施工中漏失、垮塌严重,经常发生钻孔缩径、卡钻、内管总成打捞困难等孔内事故,严重影响了钻进效率和钻孔质量。对该矿区施工所遇到的困难和需要重点解决的问题进行了分析,通过试验研究,确定采用聚合物低固相泥浆体系,并根据该矿区地层特点,确定了在不同条件下聚合物低固相泥浆的配方、配制方法、维护管理及护壁堵漏方法等,逐步在该矿区全面推广,大幅度减少了孔内事故、提高了纯钻效率和台月效率,有效地促进了该矿区的勘探进度,缩短了勘探周期,取得了显著的经济效益和社会效益。     

土性对工程泥浆固化强度影响规律及微观机理

本文开展了一系列不同液限高分子吸水树脂固化工程泥浆无侧限抗压强度试验, 探讨了泥浆土液限对固化效率的影响规律, 对比研究了掺入高岭土对泥浆固化强度的改进程度, 最后基于XRD和SEM试验揭示了液限和高岭土对固化泥浆强度影响的微观机理。结果表明: 随着泥浆土液限的增大, 固化泥浆土强度逐渐降低, 固化效率随着泥浆土液限增大显著衰减, 当液限增加10%, 固化泥浆土强度qu平均减少48.2%。然而高岭土的掺入则显著提升了固化泥浆土的强度, 并且强度增长率随着龄期逐渐增大, 对于龄期为90天时, 增加40%高岭土能够提升固化泥浆土强度qu 1.17倍。微观结构试验表明泥浆土液限变化对水化产物产量的影响较小, 固化泥浆土强度随泥浆土液限减小主要是由于固化泥浆土孔隙随着泥浆土液限增大而增多, 使得微观结构松散从而导致强度降低。高岭土的掺入则显著提升了固化泥浆土的水化产物产量, 增强了固化泥浆土胶结强度, 从而提升了固化泥浆土强度。因此, 在实际工程中, 一方面可以通过调配泥浆土液限来提高固化效率; 另一方面可以通过掺入高岭土或者一些高岭土基废弃物(如高岭土尾矿)来提高固化强度, 实现“以废制废”绿色环保的理念。     

膨润土——高聚合物泥浆的粘度测量

粘度测量一般认为是泥浆性能最基本的测量.目前,野外现场主要是用1006型漏斗粘度计测量(与水相对比较)的方法,单位为秒.近年来,随着低固相泥浆在金刚石小口径钻进中的推广应用,旋转粘度计业已用于生产.其所测量的内容有以厘泊为单位的表观粘度和塑性粘度以及同时可计算出的流变性参数. 以膨润土加高分子聚合物配制的低固相泥浆,它的表观粘度具有多值的测量结果.因此,野外现场争议很大,本文对此进行初步探讨. 粘度测量实例与表现1.现场泥浆粘度测量(见表1)泥浆配     

聚丙烯腈—腐植酸钾共聚物泥浆的实验和应用

为了抑制水敏性地层的水化膨胀和塌陷崩落，达到安全钻进之目的，必须改善泥浆性能，主要是提高泥浆的防塌能力和控制泥浆失水量。实验室试验和现场应用都证明，用聚丙烯腈一腐植酸钾共聚物（代号：PAN—KHm）处理高阳膨润土配制的不分散低固相泥浆体系，具备了上述条件，满足了水敏性地层对泥浆性能的特殊要求。一、PAN—KHm的特性PAN—KHm是泉州腐植酸厂为抑制水敏性地层的水化膨胀、防止塌陷、控制泥浆失水而研制成的一种泥浆处理剂。它是由褐煤中的腐植酸与氢氧化钾发生化学反应，生成KHm，然后与水解的PAN经复合工艺处理     

嵩县某金矿区复杂地层强抑制防塌泥浆技术

嵩县某金矿区钻遇地层复杂,岩石破碎,部分地层绿泥石化、高岭石化严重,钻进过程中缩径、垮塌、漏失、涌水等多种复杂情况频发,断钻杆、粘卡、烧钻等事故层出不穷。在对比邻近矿区施工经验的基础上,总结了本地区钻孔施工的技术难点,对比分析了分散泥浆、无固相聚乙烯醇泥浆、低固相聚合物泥浆的使用效果。结果表明,高浓度膨润土浆具有防塌、防漏、胶结松散岩石等多种功能,配制简单且使用方便,可用于上部覆盖层钻进。对于下部复杂地层,常规分散泥浆体系抑制性不足,难以应对该矿区复杂工况;无固相聚乙烯醇泥浆前期防塌能力强,但是处理坍塌事故能力不足;低固相聚合物泥浆体系抑制性强,流变性良好,防塌能力强,取得了良好的使用效果。     

冻融循环作用下冻结黏土矿物物理力学性质研究

冻土工程破坏主要的原因之一是冻融循环作用。通过对高岭土(主要黏土矿物为高岭石)、膨润土(主要黏土矿物为蒙脱石)在反复冻融作用下的物理性质试验及球模仪试验,研究高岭土及膨润土在冻融循环作用下的物理力学性质变化,并由此推定不同黏土矿物含量土在冻融循环作用下物理力学的变化规律。结果表明:(1)前10次冻融循环对高岭土及膨润土的物理力学性能影响很大,冻融10次后,随冻融次数的增加,高岭土的密度下降,孔隙比增加,膨润土的密度增加,孔隙比减小;(2)冻融过程中物理性质的变化不仅与土样的种类有关,也与土样的矿物成分有关;(3)高岭土的长期强度C24远高于膨润土,但是冻融过程中高岭土的力学性能变化较大,而膨润土相对比较稳定。     

岑溪：四举描加强矿山管理

近期,为规范高岭土、膨润土矿山开采行为,提高高岭土、膨润土矿产资源的利用率,广西岑溪市通过4项措施加强矿山管理,推动矿山管理工作取得实效。     

来安县磨盘山膨润土矿床地质特征及开发应用

来安县磨盘山膨润土矿床,质地细腻,品质优良,具有较好的可加工性。通过对膨润土的钠化改型工艺、钻井泥浆用土及开发高效活性白土进行综合研究,取得了初步成果,为开发利用该区膨润土资源奠定了基础。     

在复杂岩层中钻头加大外径的必要性

几年来，绳索取心钻进较完整的地层，充分显示了钻探效率高、纯钻时间长，劳动强度小、成本低等优点，但在破碎岩层中，绳索取心钻进遇到了很大的困难：孔壁稳定性差，坍塌掉块止不住，冲洗液漏失量很大等。针对这些问题，我们曾采用优质膨润土，用聚丙烯酰胺做处理剂，配制不分散低固相泥浆，这种泥浆，在护孔堵漏方面虽有一定效果，但孔内复杂情况还是屡屡出现。     

泥浆在煤系地层钻进中的应用

从泥浆在钻探施工中的作用出发,详细介绍了泥浆材料、造浆方法、泥浆质量以及泥浆土的鉴别与配制,并运用实例,介绍二种地层条件下泥浆的使用方法：在地层条件比较好的情况下使用泥浆替代套管支护孔壁;在复杂地层钻进中使用泥浆保护孔内安全。     

关州水电站防渗墙泥浆净化回收利用实践

关州水电站位于较为偏僻的丹巴县境内,工程所在地没有合格的粘土,只能使用外运的膨润土作为防渗墙固壁泥浆的原料,工程成本很高。冲击钻机施工防渗墙的泥浆净化回收利用存在较大的难度。因此进行了冲击钻机施工防渗墙的泥浆净化回收利用技术的研究,应用效果良好,显著节约了泥浆成本。     

应用充气泡沫泥浆效益显著

研究并分析了充气泡沫泥浆，介绍了配制方法和泥浆性能，在完整地层使用该泥浆钻进提高了效率，在漏失地层使用，可防漏治漏，提高了工程质量，降低了成本。     

使用橡皮板处理孔内漏水的方法

我队所勘探的地区的岩层复杂,在钻进中常发生钻孔漏水,情况非常严重.我们会采用高粘度泥浆和渗马粪进行处理,结果作用不大,反易使井内冲洗液粘度增高,易于堵水,钻进效率很低.后来,在某孔使用了胶皮板进行漏水处理,实践证明这是一种行之有效的方法.现将我们的具体作法,作一介绍.当发现钻孔漏水以后,首先就要记录、推测孔内漏水情况,确定漏水位置;然后准备混合物,混合物是由泥浆和马粪配制的,按漏水孔隙大小情况进行调制,泥浆与马粪的浓度在60-100秒为宜,不准加入碱;再检查正常钻进使用的标准泥浆情况,钻粒钻进泥浆粘度,不应超过22-26秒,最大不能超过30秒.使用合金钻进,泥浆应在25-30秒;用旧皮带做成圆圈,其规格应根据井径不同来决定,直径在80-100公厘左右;最后,采用厚胶皮板做成圆圈,其规格应按井径不同来配合,如使用110公厘粗径钻具,应作成130公厘直径的胶皮板,厚4-6公厘.