目前中外非开挖钻机的泥浆系统的结构、工作原理、故障均大同小异，只要掌握一种泥浆系统技术，就会熟悉所有的非开挖钻机的泥浆系统。
一、泥浆系统结构
非开挖钻机的泥浆系统可分五部分，即电路、液压动力传动、泥浆泵、泥浆搅拌系统和钻机用泥浆钻进。如图所示，电路由电源、三位开关、火线、零线、电磁铁构成。电路起控制作用，三位开关控制电磁换向阀，电磁换向阀控制液压油路、柱塞马达，从而控制泥浆泵。液压动力传动部分由柴油机、三联齿轮油泵、液压油、油箱、进油过滤阀、溢流阀、压力表、电磁阀、单向阀、柱塞马达、回油过滤阀、油管构成。柴油机动力通过液压油传递给柱塞马达，柱塞马达旋转做功。泥浆泵由柱塞马达、变速箱、泵体、安全阀、储能罐、泥浆压力表、吸水管、送浆管构成。泥浆泵的功能是将泥浆变成高压泥浆供给钻机，协助钻机钻进，扩孔，铺管。泥浆搅拌系统由搅拌机、供水、泥浆材料构成，泥浆搅拌系统功能是按设计要求搅拌泥浆。钻机由动力头部、钻杆、导向钻头和扩孔钻头构成。钻机是泥浆的用户，钻机在钻孔铺管过程中，必须借助泥浆来润滑冷却钻，切削、分解悬浮排除钻屑，护壁防漏防坍孔，减少铺管阻力。
二、泥浆系统工作原理
将潜水泵放入水池，开启潜水泵供水，水箱注滿水。启动离心水泵，离心水泵高速转动，吸入水箱中水并喷射流于水箱，水箱水循环搅拌，在射流嘴处形成负压，吸入漏斗内的澎润土粉、羟甲基纤维粉、植物胶粉、纯碱粉等泥浆材料，并迅速喷射于水箱内，聚炳稀酰胺水解胶液，钻液宝浓缩液、帮手浓缩液直接加入水箱。泥浆材料立即溶解混合于水中形成泥浆。钻机钻孔中，离心水泵要连续不断循环搅拌泥浆，让泥浆材料充分搅拌均匀，防止泥浆沉淀结块阻塞钻头。当水箱中的泥浆用掉一半后，要立即加水加料搅拌泥浆，才能稳定泥浆的质量，泥浆的浓度、粘度指标变化小。泥浆搅拌好待用。泥浆搅拌系统完成搅拌泥浆功能。
启动柴油机，缓慢加大油门至中高速运转，柴油机带动三联齿轮油泵转动，三联齿轮油泵吸入油箱中液压油，液压油进入回路管。溢流阀调压至18Mpa（出厂时调好）。当三位开关在空档位，电磁换向阀也处于空档位。液压油经过电磁换向阀空档位返回油箱。当三位开关至C触点，A电磁铁得电，将阀芯推至中间位置，液压油经过电磁换向阀，21油管进入柱塞马达，柱塞马达做功带动泥浆泵工作。当三位开关拨至D触点，B电磁铁得电，将阀芯推至中间位置，液压油经过电磁换向阀，13单向阀、14油管进入给进回拖油路，从而实现快速给进回拖。电路控制液压油流经回路，液压油完成动力传动功能。
柱塞马达转动带动1轴转动，1轴带动Z1，Z2齿轮转，Z1与Z3啮合（或Z2与Z4啮合），Z 3转动带动2轴转，2轴带动Z5、Z6齿轮转，Z5与Z7啮合（或Z6与Z9啮合）Z7转动带动3轴转，3轴转动带动Z 8转，Z8与Z 10啮合，Z10转动带动曲轴转，曲轴转动带动连杆、拉杆、活塞作直线运动。开启碟阀，泥浆从吸水管进入泵体缸内，活塞将泥浆压入泵体高压腔内，泥浆经过送浆管输送入出钻机。泵输出的泥浆具有压力和流量。由安全阀调节最高泥浆压力6Mpa。泥浆压力超过6 Mpa后自动从安全阀缷压，以保证泥浆系统安全运行。泥浆泵的流量由柴油机转速和泥浆泵档位来确定。当柴油转速额定后，泥浆泵档位确定泥浆流量。1档，Z1· Z3、 Z5· Z7 、Z 8·Z10啮合，流量52L/min，2 档，Z1·Z3、Z6 ·Z9 、Z8 ·Z10啮合，流量90L/min，3档，Z2·Z4、Z5 ·Z7 、Z8 ·Z10啮合，流量145L/min，4档，Z2· Z4、 Z6· Z9 、Z 8·Z10啮合，流量250L/min。泥浆泵完成输送泥浆功能。
泥浆从水龙头进入动力头、钻杆、直流至钻头，从水嘴喷出，润滑冷却钻头，铺助钻头切削分解岩土。泥浆经钻孔返出地面，悬浮携带钻屑出孔口，泥浆在钻孔流动过程中，在孔壁形成一层簿泥皮，附和着孔壁，依靠自重支承孔壁，保持孔内压力平衡，防坍孔。泥浆流出地面后可收储于泥浆池内，除沙后又可以重复利用，以降低工程施工成本。不可用泥浆应清除。
三、泥浆系统在工程施工中的注意事项
设计制造泥浆搅拌机的目的就是均匀搅拌泥浆，搅拌优质泥浆。从漏斗加澎润土粉时，加料均匀缓慢，水箱水连续翻旋，粉末入水后分解混合形成泥浆。如果粉末入水后不能立即分解，容易结成团，之后很难分解，悬浮或沉淀于水箱中，不仅浪费泥浆材料，还要阻塞泥浆系统，搅拌好的泥浆，泥浆功能强，泥浆未搅拌好，泥浆性能差，要求搅拌好泥浆。搅拌好一箱泥浆容易，搅拌好每一箱泥浆就不容易，而且很辛苦。
泥浆泵设计最大吸水杨程2.5米。泥浆泵运行时，往往达不到最大的吸水杨程。为保证泥浆泵吸水可靠，设计水箱供水给泥浆泵。吸水管底部装有底阀（止回阀）。启动泥浆泵之前，要给吸水管灌满水，排除吸水管内空气，泥浆泵启动后，泵体缸内有泥浆（或水），活塞在润滑条件动行，延长活塞和缸体使用寿命，如果不给吸水管安装底阀和灌水，泥浆泵吸水困难或吸不上水，活塞干磨会加速磨损，缩短活塞和缸的使用寿命。在回拖铺管时，泥浆泵吸不上水，泥浆供应不上，铺管被泥沙抱死。吸水管超长超大，也会使泥浆泵吸水困难，应按设计要求选择吸水管直径，长度不超过8米。
泥浆泵压力与档位，泥浆泵最低档位1档，最高档位4档。泥浆泵挂1档，如果钻头水嘴阻塞，泥浆压力达6Mpa后，泥浆泵照常转动工作，是因为档低位，扭矩小，马达能带泥浆工作。泥浆泵挂2档，钻头水嘴阻塞，泥浆压升至4Mpa，泥浆泵不转，是因为档高了，扭矩增大了，马达带不动。当泥浆泵挂3 档，泥浆压力3Mpa泥浆泵不转。当泥浆泵挂4档，泥浆压力2 Mpa泥浆泵不转。在憋泵时，泥浆泵挂最低档，让泥浆憋压击穿钻头水嘴，泥浆压力下降后，再挂到高档位上。
根据地层地质来调配搅拌泥浆的质量，根据钻孔直径和长度来调节泥浆流量，泥浆在钻孔中流动并有一定量的泥浆返出孔口，说明钻孔畅通，成孔良好，无阻塞。如果泥浆不从钻孔中返出，泥浆被漏失，泥浆被地层浸吸，钻孔被阻塞，应查明原因，采取加大泥浆流量，改变泥浆成份，提高泥浆浓度，增加泥浆粘度措施让泥浆从孔道返出。泥浆通，钻孔通，铺管才畅通。
四、泥浆系统故障与排除
（一）电路故障排除
三位开关失灵，更换。火线、零线因振动松脱、接触不良、断开、烧掉，修复或更换。电磁铁老化失灵，更换。电路故障会直接使电磁阀不动作。
（二）油路故障排除
柴油机与花键套联接螺栓断裂，或花键套磨损，使三联齿轮油泵不工作，更换螺栓或花键套。
三联齿轮油泵中心轴油封磨损渗油，更换油封。三联齿轮油泵泵与泵之间密封圈油蚀老化不密封，喷油，更换密封圈。三联齿轮油泵轴断，壳体爆裂喷油，齿轮、泵体磨损，供油不足，压力下降，更换三联齿轮油泵。
溢流阀失灵，油路压力下，调节溢流阀。溢流阀芯油蚀，更换溢流阀。溢流阀底密封圈老化不密封，溢流阀底通孔有毛刺，刺破密封圈，阀底渗油或喷油，更换密封圈。溢流阀固定螺栓过长，溢流阀底面接触不紧密，阀底渗油，更换螺栓。
电磁阀阀芯发卡，液压油含颗粒杂质，导致阀芯发卡，按动阀芯即可复位。阀芯可能在三个位置发卡，当阀芯在空档位发卡，马达不转，泥浆不工作。当阀芯在供油档位发卡，马达转动不停，泥浆始终在工作，柴油熄火后，再启动很困难。当阀芯在给快速回拖供油档位发卡，马达不转，回拖始终在快速档位上。电磁阀油蚀，卸油，油路压力低，更换电磁阀。
马达轴油封磨损渗油，更换油封。马达磨损，更换马达。
油管接头渗油，更换密封圈。油管接头滑丝或漏油重新编压接头。油管爆裂，喷油更换油管。油管阻塞，马达不转动，清除阻塞物。
进油阀滤芯阻塞，给三联齿轮泵供油不足，油路压力偏低，马达转速低，更换滤芯。出油阀滤芯阻塞，回油路背压偏高。马达效率低，更换阀芯。
（三）泥浆泵故障排除
活塞、缸套、阀座、钢球属易损件。活塞与缸套磨损后，间隙大，工作效率低，水漏失，流量减少，压力下降，更换活塞、缸套。阀座、钢球锈蚀磨损，泥浆泵不吸水，更换阀座、钢球。阀座与钢球之间积聚泥沙，密封不严，漏气，泥浆泵不吸水，清除阻塞物。
乱档，拨叉发卡或拨叉销子断，齿轮不啮合，泵不工作，打开泥浆泵箱盖，调整拨叉至原位。
变速箱缺油，轴承磨损过快，局部发热，有异常响声，轴承发卡，轴承散落，更换轴承，加双曲线齿轮油。
齿轮长期啮合磨损，齿厚变薄，啮合间隙变大，在反作用力下发出叽喳叽喳的响声，属于正常。一段时间后，齿磨尖响声越来越大，就应该更换齿轮。曲轴与瓦、链杆的销与套磨损后间隙量变大发出撞击响声，磨曲轴，换瓦或换销换套。
吸水管漏气，吸水管破损漏气，吸水管联接处密封不严漏气，泥浆泵吸水时吸进一部分空气或全部空气，泥浆泵流量减少或无流量。更换吸水管，接头处卡箍扎好。底阀阻塞，水箱缺水，泥浆泵流量减少或无流量，清除阻塞物，给水箱加水。
（四）泥浆搅拌系统故障排除
潜水泵供水时，吸入草、根、树叶、沙粒杂质，阻塞或卡住潜水泵，清除阻塞物。
射流嘴及喉管阻塞，原因有二：其一，加料速度过快，加料量大于射流嘴吸入量，料粉堆积形成阻塞，放慢加料速度。其二，离心泵叶轮磨损，或转速低，离心泵流量少，射流速度低，吸力弱，料粉阻塞，甚至水从漏斗内返出，更换离心泵叶轮或离心泵，开大油门，提高转速。
水箱泥浆沉淀，是泥浆配方不合理，或搅拌力度不够，泥浆易沉淀结块，泥浆功能下降，泥浆过浓，流动性能差，泵吸困难，阻塞钻孔。泥浆粘度低，泥浆易水化变清，携带钻屑能力低，钻孔内残留钻屑过多，阻卡被铺管。合理配方下料，水解、搅拌方法正确，就能搅拌优质泥浆。
（五）钻机钻头泥浆通路故障排除
水封磨损，水笼头漏水，均匀拧紧压盖螺栓，水笼头不漏水。，如果再漏水更换水封，更换新水封还漏水，多加一个水封或更换水笼头芯子。
钻机动力头水笼头芯子上的单向阀芯发卡，阻塞泥浆流入钻杆钻头。清除阻塞物或更换阀芯和弹簧。导向钻头水嘴和扩孔钻头水嘴水孔小易被阻塞，在开钻前先开泥浆泵，泥浆有压力显示后开钻，这样不易被阻塞。也可卸下导向钻头水嘴螺栓，扩孔钻头前部水嘴螺栓卸下4个。
五、泥浆系统防冻
冬季施工，泥浆泵易被冻裂和灌肠，损坏设备，延误施工。应当采取措施防护。潜水泵及输水管用后立即提出水面并放掉管内水，置于工棚内待用。泥浆箱泥浆池支棚保温防冻，可将钻机柴油机废热气引入棚内，棚内温度达4º以上，泥浆不结冰渣。钻机施工周期长，支棚防冻，可防动力头短节钻杆，输浆管冻结阻塞。停工后，放掉泥浆泵缸内水，高低压腔内水，输浆管吸水管内水，水箱内水。钻杆拖入孔内。泥浆搅拌工人要穿防塞服，防寒鞋，载保温防水手套，以防搅拌泥浆时冻伤。
六、建议
非开挖工程施工对泥浆系统要求是，泥浆系统能循环自洁无阻塞，动力适中，结构简单，耐磨耐用，重量轻，加料方便，便于观察泥浆。施工要求是我的建议，设计制造技术能满足施工要求。
