膨润土的多用途特性对于大家来说是略知一二的，它是每个人都颇为熟悉的非金属矿产品了。它的作用很大，效果很好深深植根于人们的脑海中。膨润土的应用范围较大，被人们称之为通常被称为“好土”。现在我们这节课程我们主要了解一下膨润土在横向钻井——顶管非开挖施工造浆护壁方面的作用。我们来了解一下膨润土在通过工程制浆的实际应用效果。

近年来，顶管的施工技术长期以来在我国得到了广泛的应用，因为人们已经认识到在没有挖掘管道的情况下挖掘道路的技术。特别是在，石油，水等管道建设改造或扩建工程和大型管道穿越公路，河流，建筑物等工程中，定向穿越技术显示出其很大的优势。我们知道膨润土是钻井液的“血液”。非开挖工程离不开膨润土泥浆的“保护”。它在管道穿越过程中起着“泥墙”的作用。可以说膨润土在该项目中发挥了直接作用。确定项目质量的重要作用。

膨润土是一种含水粘土岩，其主要组分为蒙脱石类矿物，含量在85%～90%之间。只有当蒙脱石含量达到可加工的含量时才被称为膨润土，因此膨润土的一些性质都是由蒙脱石所决定的。

膨润土具有优异的膨胀性、吸附性、阳离子交换性、催化性、粘结性、悬浮性和可塑性，常作为粘结剂、悬浮剂、吸附剂、净化剂及稠化剂等被广泛应用于钢铁、石油、化工、纺织、***等诸多领域。

1、环境领域

《产业关键共性技术发展指南（2017年）》中明确指出：要发展用于工业废水处理的矿物功能材料深加工技术，主要技术内容：

膨润土等矿物功能材料的改性、改型技术；

增加矿物功能材料比表面积、调整表面电荷等技术；

矿物功能材料在工业废水处理中的应用技术。

在环境领域，膨润土可作为吸附剂处理废水中的***离子、有机污染物，也可以作为吸收剂来吸收油污、处理城市生活垃圾、净化工业废气等，其中用于废水处置的更多，应用前景也极为广阔。

下面就现场经常遇到的几种情况和问题，结合本人多年的实际经验进行分析，并借用国外泥浆的观点进行点评，以便在施工时对照学习和提高：

钻液（泥浆）告诉我们：通常所说的使用合适的泥浆，必须是符合地质条件的淡水和泥浆材料的混合物，而不只是清水，由于流动状态的水不具有的相应的携带能力和护壁性能，而且它也会不停地向周围岩层渗透所以就会导致钻孔塌方或缩径，反而会使回拖和旋转压力上升，并且造成对钻杆和钻具的过度磨损。

所以再次提示：仅使用水会产生许多不利的因素，有时水的不利因素远远超过其有利因素，甚至会导致工程的失败。例如：在一个工作现场，在钻孔时用清水在粘土中钻进，不用说问题是接踵而来。在导向孔打到大约100m钻头准备出土的时候，钻杆几乎被粘住了。因为，此时钻机已经达到更大旋转压力，而钻杆几乎不转。回拉压力也达到了更大，回抽一根钻杆要花45min到1个小时的时间，当然，此时的机器达到了能力极限，这些粘性的、膨胀了的泥土给设备造成了非常大的磨损和损害。在第二次打导向孔时，根据地质情况，采取了合适的泥浆配方，调整了泥浆性能，然后进行钻孔和回拖管道，整个过程中旋转压力只有更大值的1/3?1/4，并且轻而易举地拖回了管道。

以上是一个不使用钻液导致粘管的例子。美国Sun West泥浆公司的工程经理White说："这是一个主要问题。如果不使用任何钻液来将钻屑清除出钻孔它们就会留在钻孔中并挤满钻杆、回扩头和回拖件周围的空间，从而导致三者都被粘牢，这就是一个因不使用钻液而导致粘管的事例。原因就是粘土遇水会膨胀并变得非常的粘，以至钻杆不能转动或抽出的典型工程"。还有一个场合，"就是在不使用膨润土或其它添加剂的情况下在沙土中钻进。沙土会变潮变松，使孔壁塌方或使整个孔壁紧贴在钻头或扩孔器的周围。如果你的钻具被粘牢且不能挖出，价值成千上万的设备将会损失掉。"以下就是一个典型的例子：在另一个现场，钻孔时直接推进的力较大，旋转钻进时推力减小，停下来10min，再次钻进时就不好钻入，停下来20 min后，再想钻进或抽回时都很困难，原因是钻进到砂层，只使用水做钻进液不能够使钻孔成型，钻进的同时钻孔也随着塌方，所以，钻进或抽回都十分困难，费了好多时间和材料才将钻头抽回，后来经过使用泥浆材料，使泥浆具有相应的悬浮岩削的能力，钻进和回拖管道都十分顺利。

针对这类情况，这些情况的原因都是因为"仅仅用水是不能悬浮切屑的，因为钻液才具有稳定钻孔，悬浮并将切屑带至孔外的作用，所以，不使用钻液钻孔时，悬浮性将成为一个问题，它将使钻削留在孔中，从而造成埋钻和钻液损失"。