[发明专利]一种矿山微生物矿化充填材料制备系统

权利要求书

1.一种矿山微生物矿化充填材料制备系统，其特征是，包括放置于通风橱中的：

人工取-注液系统，用于吸取、转移灌注液：使用手持塑料无针头注射器通过橡胶软管从容量瓶中吸取灌注液，再灌注入泵送瓶中，所述灌注液为矿化液；

多通道矿化液灌注系统，用于向材料浸泡-养护系统中的多试件对应泵送灌注液：通过蠕动泵提供灌注动力，蠕动泵的泵管两端分别一一对应连接人工取-注液系统中的泵送瓶与材料浸泡-养护系统中的多试件，泵送瓶中的灌注液对应泵送至多试件中；

材料浸泡-养护系统，用于微生物矿化充填材料强度的强化：包括一内置塑料盆的恒温恒湿养护箱，塑料盆中盛有灌注液积液和浸于其中的多试件，所述灌注液积液为日常灌注后流出的灌注液。

2.根据权利要求1所述的一种矿山微生物矿化充填材料制备系统，其特征是，所述塑料盆中灌注液积液与多试件高度保持持平。

3.根据权利要求1所述的一种矿山微生物矿化充填材料制备系统，其特征是，所述灌注液分别为矿化液A和矿化液B，所述矿化液A为巴氏芽孢杆菌溶液，所述矿化液B为新鲜配制的0.5M CaCl₂-Urea溶液。

4.根据权利要求3所述的一种矿山微生物矿化充填材料制备系统，其特征是，所述巴氏芽孢杆菌溶液由驯化得到的耐高浓度尿素和煤矸石浸出液巴氏芽孢杆菌在液体培养基中溶解形成，所述高浓度尿素为0.5～1.5mol/L，所述液体培养基由包括5‰蛋白胨、3‰牛肉膏在内的基质溶解在煤矸石浸出液中组成。

5.根据权利要求3或4所述的一种矿山微生物矿化充填材料制备系统，其特征是，所述巴氏芽孢杆菌溶液中芽孢杆菌的浓度为2.0×10¹⁰cfu/ml。

6.根据权利要求3所述的一种矿山微生物矿化充填材料制备系统，其特征是，所述人工取-注液系统的容器为盛装矿化液B的1L丝口瓶和盛装矿化液A的500ml锥形瓶；所述泵送瓶为50ml丝口瓶；

所述手持塑料无针头注射器通过20cm橡胶软管分别吸取锥形瓶和丝口瓶中的灌注液灌注入50ml丝口瓶中进行分装，分装后与蠕动泵的泵管连接。

7.根据权利要求1所述的一种矿山微生物矿化充填材料制备系统，其特征是，所述多通道矿化液灌注系统，包括一个蠕动泵、多通道泵头及对应的多套泵管，相对应的每组试件个数不超过泵头通道数，设置一个或多个试件组，每个试件的状态相互独立。

8.根据权利要求1所述的一种矿山微生物矿化充填材料制备系统，其特征是，所述多通道矿化液灌注系统还包括一个单泵头蠕动泵，设置在恒温恒湿养护箱外部，通过泵管与材料浸泡-养护系统中的塑料盆连接，用于在塑料盆中灌注液积液液面高于试件高度时抽走多余灌注液积液，使塑料盆中灌注液积液与试件高度保持持平。

9.根据权利要求1所述的一种矿山微生物矿化充填材料制备系统，其特征是，所述恒温养护箱保持30℃，相对湿度92％。

10.一种矿山微生物矿化充填材料制备系统的使用方法，其特征是，包括以下步骤：

1)手持无针头注射器通过橡胶软管从1L丝口瓶中吸取50ml矿化液B，分别注入到n个50ml丝口瓶中；设定好蠕动泵的泵送速度再开启蠕动泵，使50ml丝口瓶中的矿化液B以恒定的速度泵送至n个第一组试件中，待矿化液B泵送完毕后，关闭蠕动泵；

2)将连接第一组试件的泵管移入第二组试件中，用上述同样的方法吸取50ml矿化液B分别泵送到n个第二组试件中，关闭蠕动泵；

3)一个小时后，将连接第二组试件的泵管移入第一组试件中；手持无针头注射器从500ml锥形瓶中吸取50ml矿化液A，分别注入到n个50ml丝口瓶中；开启蠕动泵，使50ml丝口瓶中的矿化液A以恒定的速度泵送到n个第一组试件中，待矿化液A泵送完毕后，关闭蠕动泵；

4)将连接第一组试件的橡胶管移入第二组试件中，用同样的方法吸取50ml矿化液A分别泵送到第二组试件中，关闭蠕动泵；此时完成两组试件中矿化液的第一次灌注，灌注后流出的灌注液形成灌注液积液；

5)将第二组试件上的泵管取下，把带有灌注液积液的第一组试件和第二组试件同时放入恒温恒湿养护箱中养护4小时后取出，按照以上1)-4)方法进行第二次灌注，放入恒温恒湿养护箱中养护4小时后取出，进行第三次灌注；

6)当塑料盆中灌注液积液的液面高于试件高度时，打开单泵头蠕动泵，将多余的灌注液积液抽出，使塑料盆中灌注液积液与试件高度保持持平。

7)每天共灌注三次，持续20次后从灌注液积液中取出多试件，在恒温恒湿养护箱中养护三天脱模，完成矿山微生物矿化充填材料的制备。