一种岩屑固化处理泥浆净化系统的制作方法

本实用新型涉及岩屑处理设备的技术领域，尤其是涉及一种岩屑固化处理泥浆净化系统。

背景技术：

由于建筑工程、桥梁桩基工程、地下隧道盾构工程及石油钻井工程的不断壮大，其设备产出物泥浆的输出量越来越多，泥浆中会掺杂各种化学物质，如果不经处理就流入土地，定会产生各种生态问题，导致环境污染越发严重。

随着现代社会文明意识和环保意识的不断增强，各领域工程带来的环境问题越来越多受到关注，对于掺杂有化学污染物的泥浆的生态问题，泥浆处理技术和相关的机械设备也随之问世。

泥浆处理设备是针对建筑工程、桥梁桩基工程、地下隧道盾构工程及非开挖工程施工中使用的护壁泥浆所开发的一种泥浆净化处理机械，它可以有效的控制施工用泥浆的浆水质量，对泥浆中的固相颗粒进行固液分离，提高桩基成孔率，降低膨润土的用量降低造浆成本，可实现泥浆废渣的环保运输与浆水排放，满足环保施工的现场要求。

现有的岩屑输送设备对于岩屑向较高方位输送有很多困难，也难于满足岩屑后期的高标准处理。如果选用混凝土泵之类输送，不仅成本过高，而且现场的岩屑数量太少也无法满足混凝土泵的工作条件。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种岩屑固化处理泥浆净化系统，以满足岩屑的后期环保达标的处理需求以及提高岩屑的处理速度。

本实用新型提供的岩屑固化处理泥浆净化系统，包括初级处理泥浆罐、岩屑泵、除砂除泥一体机、岩屑罐、固化搅拌器和固化剂罐。

所述岩屑泵连接所述初级处理泥浆罐，所述初级处理泥浆罐通过所述除砂除泥一体机连接所述岩屑罐，所述岩屑罐连接所述固化搅拌器，所述固化搅拌器连接所述固化剂罐。

所述岩屑泵包括空压组件和岩屑输送组件。

所述岩屑输送组件包括螺杆输送器、为所述螺杆输送器提供动力的动力源、设置在所述螺杆输送器上的岩屑入口以及输送出口，所述输送出口下方设置有岩屑下落腔体。

所述空压组件与所述岩屑下落腔体连通，能够提供高速空气流，将由所述输送出口下落的岩屑高速输出。

井口返出的泥浆通过岩屑泵输送至初级处理泥浆罐，泥浆经由初级处理泥浆罐进行初级处理后，通过除砂除泥一体机传送至岩屑罐，再由岩屑罐传送至固化搅拌器，同时固化剂罐中的固化剂也被输送至固化搅拌器中，所述固化搅拌器将岩屑和所述固化剂罐内的固化剂进行均匀搅拌；在岩屑罐的尾部串联连接有固化搅拌器和固化剂罐。

需要说明的是，初级处理泥浆罐上安装有两台振动筛和一个真空除气器，用来对井口翻出的泥浆进行初级处理，同时还安装有两台砂泵，安装砂泵的目的是为了向除泥除砂一体机泵送泥浆进行第二级处理除砂；安装在初级处理泥浆罐底座上的岩屑泵，是用于将振动筛筛分出来的岩屑输送到岩屑罐中。

本实用新型的可选技术方案为，所述岩屑固化处理泥浆净化系统的主体内设置有螺旋轴，用于将岩屑从漏斗推进到下腔体。

本实用新型的可选技术方案为，所述螺旋轴的长径比范围为6～10。

需要说明的是，足够的长径比对于气体输送岩屑到更远更高的地方提 供便利。

本实用新型的可选技术方案为，所述空压组件包括空压机、储气罐、压缩空气管线和调压阀。

所述空压机为所述储气罐提供压缩气源，所述储气罐用于储存压缩气源。

所述压缩空气管线一端连通所述储气罐，所述压缩空气管线的另一端连通所述岩屑下落腔体。

所述压缩空气管线近所述储气罐的位置设置有调压阀，所述调压阀用于控制储气罐中的压缩气源的稳定释放。

本实用新型的可选技术方案为，所述岩屑下落腔体两侧分别连通有腔体左管道和腔体右管道，所述腔体左管道连接所述压缩空气管线，所述腔体右管道连接有岩屑流出管道。

本实用新型的可选技术方案为，还包括岩屑罐，所述岩屑流出管道的输出端连通所述岩屑罐。

需要说明的是，岩屑由岩屑储槽进入到螺杆输送器，随螺杆输送器的仓室沿轴向方向推进，推至输送出口，使岩屑下落至岩屑下落腔体，此时，空压组件提供的高速空气流经压缩空气管线的管线方向的束缚，能够沿直线方向吹出，且风力集中，能够将下落的岩屑送至腔体右管道中，使岩屑经岩屑流出管道流入岩屑罐中。

根据流体动力学原理，高气压高流速的压缩气源经管道输送，且管道的弯折越少越好，避免不必要的能量损耗，导致气流的流速降低，不足以将岩屑输送至腔体右管道。

之所以设置腔体左管道和腔体右管道，并在两端分别用接头连接，主要是便于制造岩屑固化处理泥浆净化系统。

需要说明的是，本系统采用立式岩屑罐，能够增加岩屑的储存空间， 同时还能避免由于使用卧室储罐而带来的需要不定期掏罐的问题，节省人力、物力和财力。

本实用新型的可选技术方案为，所述岩屑罐设置有两个，包括第一岩屑罐和第二岩屑罐。

第一岩屑罐上安装有除砂除泥一体机，所述第一岩屑罐底部安装有第一螺旋输送机，所述第一螺旋输送机连接所述固化搅拌器。

第二岩屑罐上安装有离心机，所述第二岩屑罐底部安装有第一螺旋输送机，所述第一螺旋输送机连接所述固化搅拌器。

需要说明的是，第一岩屑罐主要起到收集岩屑的功能，安装有除砂除泥一体机，便于接纳除砂除泥一体机筛分出来的岩屑；底部安装有第一螺旋输送机目的是输送岩屑到达固化搅拌器内。

第二岩屑罐安装有离心机，除了接纳离心机分离出来的岩屑外，还接纳岩屑泵输送过来的岩屑；下部安装了与第一岩屑罐相同的第一螺旋输送机，目的也是为了输送岩屑到达固化搅拌器内。

本实用新型的可选技术方案为，还包括输送泥浆罐和储存泥浆罐。

所述输送泥浆罐设置有两个，第一输送泥浆罐连接所述第一岩屑罐，为所述第一岩屑罐送料；第二输送泥浆罐连接所述第二岩屑罐，为所述第二岩屑罐送料。

所述储存泥浆罐设置有两个，两个所述储存泥浆罐与两个所述输送泥浆罐串联连接，为两个所述输送泥浆罐提供储备泥浆。

第一输送泥浆罐上安装有药品罐和泥浆搅拌器；第二输送泥浆罐、第一储存泥浆罐和第二储存泥浆罐上分别各自安装有泥浆搅拌器，且所述第一输送泥浆罐和所述第二输送泥浆罐的底座上均安装有砂泵。

所述第二储存泥浆罐的下部还安装有加重泵和剪切泵。

需要说明的是，第一输送泥浆罐上安装有药品罐，目的是在泥浆体系 加药品，以便满足泥浆的性能；安装有泥浆搅拌器，目的是保持泥浆均匀不分层；底座上装有砂泵目的是将已经除砂的泥浆进一步泵送到除泥除砂一体机除泥，让泥浆进一步净化减少固相含量。

第二输送泥浆罐上安装有泥浆搅拌器，目的是确保泥浆均质不分层；底座上安装有砂泵，目的是向离心机供液，对泥浆进行更为彻底的净化。

第一储存泥浆罐安装有泥浆搅拌器，目的是确保泥浆均质不分层；第四泥浆罐主要作为储备泥浆保证一定的泥浆量，可以根据井深需要确定第五泥浆罐的多寡，可以没有，也可以是1个或多个。

第二储存泥浆罐上安装了泥浆搅拌器，目的是确保泥浆均质不分层；第二储存泥浆罐的下部安装加重泵，作用是向加重漏斗供液以便于配置泥浆体系；安装剪切泵，目的就是配置高分子材料溶液，满足泥浆性能需求。

本实用新型的可选技术方案为，还包括综合装置，所述综合装置设置在所述第二储存泥浆罐旁；所述综合装置顶部设置有单臂回转吊，所述综合装置内设置有加重漏斗、值班室、电控室、配胶液漏斗和胶液罐，所述加重漏斗与所述药品罐通过管道串联连接，所述配胶液漏斗和所述胶液罐分别与所述第二储存泥浆罐的剪切泵连接，同时，所述胶液罐的底部还连接所述第二储存泥浆罐的加重泵。

需要说明的是，综合装置安装有加重漏斗，方便药品配置；安装有单臂回转吊，用于吊装泥浆药品和设备检物件；集成了配胶液漏斗、胶液罐、电控室和值班室，能够节省空间，方便控制和使用。

本实用新型的可选技术方案为，所述固化剂罐下部安装有第二螺旋输送器，所述第二螺旋输送器连接所述固化搅拌器。

需要说明的是，固化剂罐是装固化剂的容器，下部安装了第二螺旋输送器，目的是输送固化剂到固化搅拌器内。

固化搅拌器，作用是把岩屑与固化剂搅拌均匀，最终达到岩屑固化之后侵泡废水达标；固化之后的岩屑运送到指定地点掩埋或作为他用。

需要说明的是，现有的岩屑输送设备在后期岩屑处理过程中，需要更多的人力和设备配合，而现在的岩屑固化处理泥浆净化系统有利于岩屑自动化处理，降低人工用量和总体处理费用，加快生产进程。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的岩屑固化处理泥浆净化系统，采用电机驱动变速箱，进而带动螺杆输送器的螺杆推进岩屑向螺杆输送器的轴向前进，使岩屑从输送出口下落，并下落在岩屑下落腔体内，此时，空压机的压缩气源储存在储气罐中，调压阀处于打开状态，通过集成控制开关打开气源电动阀门，压缩空气沿着压缩空气管线高速前行，刚好从腔体左管道冲出，将下落的岩屑冲入腔体右管道，进而通过岩屑流出管道，将岩屑输送到岩屑罐中；这样，增加了岩屑输送设备的智能化。

泥浆罐采用立式泥浆罐占地面积小，泥浆使用效率更高，泥浆上水更好，立式泥浆罐无需掏罐，系统更加节能，拆装方便。

将岩屑经除砂除泥一体机处理后输送至第一岩屑罐，进而进入固化搅拌器，将岩屑与固化剂搅拌处理，以达到对岩屑处理的目的，同时具有环保功效。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的一种岩屑固化处理泥浆净化系统的俯视结构示意图；

图2为图1所示的沿A-A的向视图；

图3为图1所示的沿B-B的向视图；

图4为图1所示的沿C-C的向视图；

图5为图1中所述的岩屑泵的结构示意图。

附图标记：

1-岩屑泵； 2-振动筛；

3-真空除气器； 4-第一岩屑罐；

5-第二岩屑罐； 6-除砂除泥一体机；

7-离心机； 8-固化搅拌器；

9-固化剂罐； 10-加重漏斗；

11-泥浆搅拌器； 12-药品罐；

13-值班室； 14-电控室；

15-配胶液漏斗 16-胶液罐；

17-初级处理泥浆罐； 18-第一输送泥浆罐；

19-第二输送泥浆罐； 20-第一储存泥浆罐；

21-第二储存泥浆罐； 22-单臂回转吊；

23-第一岩屑罐； 24-第二岩屑罐；

25-第二螺旋输送器； 101-储气罐；

102-调压阀； 103-压缩空气管线；

104-电机； 105-变速箱；

106-螺杆输送器； 107-岩屑储槽；

108-岩屑流出管道； 109-岩屑罐；

110-空压机； 111-腔体左管道；

112-腔体右管道； 113-底座；

114-电动阀门； 115-电机与电动阀门集成控制开关。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

如图1-5所示，本实施例提供的岩屑固化处理泥浆净化系统，包括初级处理泥浆罐17、岩屑泵1、除砂除泥一体机6、岩屑罐、固化搅拌器8和 固化剂罐9。

岩屑泵1连接初级处理泥浆罐17，初级处理泥浆罐17通过除砂除泥一体机6连接岩屑罐，岩屑罐连接固化搅拌器8，固化搅拌器8连接固化剂罐9。

岩屑泵1包括空压组件和岩屑输送组件。

岩屑输送组件包括螺杆输送器106、为螺杆输送器106提供动力的动力源、设置在螺杆输送器106上的岩屑入口以及输送出口，输送出口下方设置有岩屑下落腔体。

空压组件与岩屑下落腔体连通，能够提供高速空气流，将由输送出口下落的岩屑高速输出。

井口返出的泥浆通过岩屑泵1输送至初级处理泥浆罐17，泥浆经由初级处理泥浆罐17进行初级处理后，通过除砂除泥一体机6传送至岩屑罐，再由岩屑罐传送至固化搅拌器8，同时固化剂罐9中的固化剂也被输送至固化搅拌器8中，固化搅拌器8将岩屑和固化剂罐9内的固化剂进行均匀搅拌；在岩屑罐的尾部串联连接有固化搅拌器8和固化剂罐9。

需要说明的是，初级处理泥浆罐17上安装有两台振动筛2和一个真空除气器3，用来对井口翻出的泥浆进行初级处理，同时还安装有两台砂泵，安装砂泵的目的是为了向除泥除砂一体机泵送泥浆进行第二级处理除砂；安装在初级处理泥浆罐17底座113上的岩屑泵1，是用于将振动筛2筛分出来的岩屑输送到岩屑罐中。

本实用新型的可选技术方案为，岩屑固化处理泥浆净化系统的主体内设置有螺旋轴，用于将岩屑从漏斗推进到下腔体。

本实用新型的可选技术方案为，螺旋轴的长径比范围为6～10。

需要说明的是，足够的长径比对于气体输送岩屑到更远更高的地方提供便利。

本实用新型的可选技术方案为，空压组件包括空压机110、储气罐101、压缩空气管线103和调压阀102。

空压机110为储气罐101提供压缩气源，储气罐101用于储存压缩气源。

压缩空气管线103一端连通储气罐101，压缩空气管线103的另一端连通岩屑下落腔体。

压缩空气管线103近储气罐101的位置设置有调压阀102，调压阀102用于控制储气罐101中的压缩气源的稳定释放。

本实用新型的可选技术方案为，岩屑下落腔体两侧分别连通有腔体左管道111和腔体右管道112，腔体左管道111连接压缩空气管线103，腔体右管道112连接有岩屑流出管道108。

本实用新型的可选技术方案为，还包括岩屑罐，岩屑流出管道108的输出端连通岩屑罐。

需要说明的是，岩屑由岩屑储槽107进入到螺杆输送器106，随螺杆输送器106的仓室沿轴向方向推进，推至输送出口，使岩屑下落至岩屑下落腔体，此时，空压组件提供的高速空气流经压缩空气管线103的管线方向的束缚，能够沿直线方向吹出，且风力集中，能够将下落的岩屑送至腔体右管道112中，使岩屑经岩屑流出管道108流入岩屑罐中。

根据流体动力学原理，高气压高流速的压缩气源经管道输送，且管道的弯折越少越好，避免不必要的能量损耗，导致气流的流速降低，不足以将岩屑输送至腔体右管道112。

之所以设置腔体左管道111和腔体右管道112，并在两端分别用接头连接，主要是便于制造岩屑固化处理泥浆净化系统。

需要说明的是，本系统采用立式岩屑罐，能够增加岩屑的储存空间，同时还能避免由于使用卧室储罐而带来的需要不定期掏罐的问题，节省人 力、物力和财力。

本实用新型的可选技术方案为，岩屑罐设置有两个，包括第一岩屑罐23和第二岩屑罐24。

第一岩屑罐23上安装有除砂除泥一体机6，第一岩屑罐23底部安装有第一螺旋输送机，第一螺旋输送机连接固化搅拌器8。

第二岩屑罐24上安装有离心机7，第二岩屑罐24底部安装有第一螺旋输送机，第一螺旋输送机连接固化搅拌器8。

需要说明的是，第一岩屑罐23主要起到收集岩屑的功能，安装有除砂除泥一体机6，便于接纳除砂除泥一体机6筛分出来的岩屑；底部安装有第一螺旋输送机目的是输送岩屑到达固化搅拌器8内。

第二岩屑罐24安装有离心机7，除了接纳离心机7分离出来的岩屑外，还接纳岩屑泵1输送过来的岩屑；下部安装了与第一岩屑罐23相同的第一螺旋输送机，目的也是为了输送岩屑到达固化搅拌器8内。

本实用新型的可选技术方案为，还包括输送泥浆罐和储存泥浆罐。

输送泥浆罐设置有两个，第一输送泥浆罐18连接第一岩屑罐23，为第一岩屑罐23送料；第二输送泥浆罐19连接第二岩屑罐24，为第二岩屑罐24送料。

储存泥浆罐设置有两个，两个储存泥浆罐与两个输送泥浆罐串联连接，为两个输送泥浆罐提供储备泥浆。

第一输送泥浆罐18上安装有药品罐12和泥浆搅拌器11；第二输送泥浆罐19、第一储存泥浆罐20和第二储存泥浆罐21上分别各自安装有泥浆搅拌器11，且第一输送泥浆罐18和第二输送泥浆罐19的底座113上均安装有砂泵。

第二储存泥浆罐21的下部还安装有加重泵和剪切泵。

需要说明的是，第一输送泥浆罐18上安装有药品罐12，目的是在泥浆 体系加药品，以便满足泥浆的性能；安装有泥浆搅拌器11，目的是保持泥浆均匀不分层；底座113上装有砂泵目的是将已经除砂的泥浆进一步泵送到除泥除砂一体机除泥，让泥浆进一步净化减少固相含量。

第二输送泥浆罐19上安装有泥浆搅拌器11，目的是确保泥浆均质不分层；底座113上安装有砂泵，目的是向离心机7供液，对泥浆进行更为彻底的净化。

第一储存泥浆罐20安装有泥浆搅拌器11，目的是确保泥浆均质不分层；第四泥浆罐主要作为储备泥浆保证一定的泥浆量，可以根据井深需要确定第五泥浆罐的多寡，可以没有，也可以是1个或多个。

第二储存泥浆罐21上安装了泥浆搅拌器11，目的是确保泥浆均质不分层；第二储存泥浆罐21的下部安装加重泵，作用是向加重漏斗10供液以便于配置泥浆体系；安装剪切泵，目的就是配置高分子材料溶液，满足泥浆性能需求。

本实用新型的可选技术方案为，还包括综合装置，综合装置设置在第二储存泥浆罐21旁；综合装置顶部设置有单臂回转吊22，综合装置内设置有加重漏斗10、值班室13、电控室14、配胶液漏斗15和胶液罐16，加重漏斗10与药品罐12通过管道串联连接，配胶液漏斗15和胶液罐16分别与第二储存泥浆罐21的剪切泵连接，同时，胶液罐16的底部还连接第二储存泥浆罐21的加重泵。

需要说明的是，综合装置安装有加重漏斗10，方便药品配置；安装有单臂回转吊22，用于吊装泥浆药品和设备检物件；集成了配胶液漏斗15、胶液罐16、电控室14和值班室13，能够节省空间，方便控制和使用。

本实用新型的可选技术方案为，固化剂罐9下部安装有第二螺旋输送器25，第二螺旋输送器25连接固化搅拌器8。

需要说明的是，固化剂罐9是装固化剂的容器，下部安装了第二螺旋输送器25，目的是输送固化剂到固化搅拌器8内。

固化搅拌器8，作用是把岩屑与固化剂搅拌均匀，最终达到岩屑固化之后侵泡废水达标；固化之后的岩屑运送到指定地点掩埋或作为他用。

需要说明的是，现有的岩屑输送设备在后期岩屑处理过程中，需要更多的人力和设备配合，而现在的岩屑固化处理泥浆净化系统有利于岩屑自动化处理，降低人工用量和总体处理费用，加快生产进程。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的岩屑固化处理泥浆净化系统，采用电机104驱动变速箱105，进而带动螺杆输送器106的螺杆推进岩屑向螺杆输送器106的轴向前进，使岩屑从输送出口下落，并下落在岩屑下落腔体内，此时，空压机110的压缩气源储存在储气罐101中，调压阀102处于打开状态，通过集成控制开关打开气源电动阀门114，压缩空气沿着压缩空气管线103高速前行，刚好从腔体左管道111冲出，将下落的岩屑冲入腔体右管道112，进而通过岩屑流出管道108，将岩屑输送到岩屑罐中；这样，增加了岩屑输送设备的智能化。

泥浆罐采用立式泥浆罐占地面积小，泥浆使用效率更高，泥浆上水更好，立式泥浆罐无需掏罐，系统更加节能，拆装方便；

将岩屑经除砂除泥一体机6处理后输送至第一岩屑罐234，进而进入固化搅拌器8，将岩屑与固化剂搅拌处理，以达到对岩屑处理的目的，同时具有环保功效。

本系统岩屑处理方案成本更加低，不会造成二次污染；目前现有技术的方案基本是岩屑加水稀释以便于泵送，这里需要单独至少一个收集罐，一般为两个，上面一般要配置三台搅拌器，一台渣浆泵用于将稀释的岩屑泵1送到处理罐，运转费用高，处理罐加絮凝剂搅拌后通过压滤机脱水，刚开始脱水还可以回用，但是几轮下来之后，水中污染物浓度加重，实际上如果排放就会造成二次污染，如果处理，必须使用膜技术，而是用膜技术投资大，成本高；而且采用该技术现场会有许多储备罐，设备投入大， 运行费用高，设备运行人员多，一般9人左右，而本系统具有较广的适宜性，如果井队动力源是柴油机，那么大功率的柴油机一般都可以满足岩屑的干燥处理，如果处理不了可以利用自带固化处理设备处理，这里的固化可以分成固化和弱固化两个级别，固化是指永久固化，现场固化后掩埋和利用；弱固化是指仅仅达到锁水固化，固化强度不高，可以方便清运做进一步处理；如果是油基泥浆，有了专门输出口，使得收集转运大为方便；本系统固化处理，一般只需要1个人；工作人员主要是开动装载机转运处理好的岩屑到指定地方即可，其他的完全自动化处理。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。