[发明专利]高压旋喷注射原位修复系统及方法

说明书

一种高压旋喷注射原位修复系统及方法，一方面其系统包括控制系统和高压旋喷钻机系统；另一方面其方法包括建立数据模型，将所述数据模型的参数及设计参数作为整合参数导入控制系统；控制系统控制高压旋喷钻机系统根据所述整合参数对药剂计量配比、搅拌和传输，并根据所述整合参数执行原位修复任务；控制系统实时监测钻孔环境输出实时参数，根据所述实时参数作相应的操作调整。本公开对污染羽在不同岩性条件下进行定压、定量精准注射，确保药剂扩散效果、总体降低药剂的消耗量、确保药剂与污染物反应效果，且减少人工手动操作，安全便捷；通过控制系统实现实时自动优化调整注射，提高修复效果的同时降低施工成本，达到原位修复降本增效的目的。

技术领域

本发明属于土壤及地下水原位修复技术领域，特别涉及一种高压旋喷注射原位修复系统及方法。

背景技术

原位高压旋喷注射系统在修复工程中应用广泛，该技术克服了我国南方等地粘土类地层药剂难以混合的难点，可通过高压旋喷钻头使药剂与土壤和地下水中的污染物充分混合，从而达到清除土壤和地下水中污染物的目的。但是目前该注射系统施工时无法随地层性质、污染物浓度等灵活调节注射压力、注射药剂量、提钻速率等，而实际地层垂向和水平方向多变化，且污染物浓度分布复杂，传统的施工方式容易造成人工浪费、药剂浪费、机械浪费(比如重度污染可能需要再次补充注入)等问题，例如现有高压旋喷注射手动操作较多，单孔最多可进行一次提钻速率的调整，需要多名熟练操作的工人实时跟进；例如现有施工大多对地层进行概化为一类，不能根据地层情况精细化控制注射压力，地下注射容易存在盲区，药剂未渗透情况，常需要补充注入，造成机械浪费；例如现有施工对污染概化不精细，不能根据污染情况精细化控制注射药剂量等参数，容易存过量注射或者少注射等情况，常需要补充注入，造成机械与药剂的浪费；例如注射药剂一般为化学试剂，人体皮肤接触具有一定的腐蚀性，现场手动搅拌药剂不仅计量不准，且容易对操作人员造成潜在伤害。

发明内容

本公开提供一种高压旋喷注射原位修复系统及方法，至少能够达到精准注射修复、降低药剂的消耗量的效果之一。其具体技术方案如下。

根据本实施例的第一个方面，提供一种高压旋喷注射原位修复系统，包括：控制系统和高压旋喷钻机系统；所述高压旋喷钻机系统包括进料系统、药剂搅拌系统、压力泵系统、高压旋喷设备、钻杆系统、压力传感系统和GPS定位系统；所述控制系统与所述高压旋喷钻机系统连接。

根据本实施例的第二个方面，提供一种高压旋喷注射原位修复方法，包括：

建立数据模型，将所述数据模型的参数及设计参数作为整合参数导入控制系统；

控制系统控制高压旋喷钻机系统根据所述整合参数对药剂计量配比、搅拌和传输，并根据所述整合参数执行原位修复任务；

控制系统实时监测钻孔环境输出实时参数，根据所述实时参数作相应的操作调整。

可选的，所述建立数据模型包括：对目标地点的地层岩性及污染羽进行三维数据建模，将所述地层岩性进行概化，确定污染羽的位置坐标，确定目标地点的地质及污染特征，以及根据所述污染羽的位置坐标布设钻孔。