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原文传递岩体陡倾非贯通微裂隙的微生物连续分层矿化修复方法

专利名称：	岩体陡倾非贯通微裂隙的微生物连续分层矿化修复方法
摘要：	岩体陡倾非贯通微裂隙的微生物连续分层矿化修复方法，包括以下步骤：对岩体陡倾裂隙的表面进行封堵，同时在裂隙底部埋入金属棒，在裂隙顶部预留两个未封堵的开口；注入胶结液直至注满；注入培养好的细菌溶液直至注满；在容器中注入胶结液，在微孔滤膜的作用下，胶结液中的钙离子和尿素通过扩散作用扩散到裂隙内部，对裂隙内部的钙离子和尿素进行连续补充；通入电压，金属棒接负极，溶液接正极，通电一段时间；在完成通电以后，通过针头向裂隙补充裂隙菌液和尿素混合液；通电和混合液的补充每隔6‑48h进行一次，直至裂隙完全修复。本发明提供的修复方法具有经济、高效率、高填充率和高桥接率以及矿化产物能够均匀地进行分布的优点。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	南京大学
发明人：	泮晓华;唐朝生;施斌
专利状态：	有效
申请日期：	2022-01-26T00:00:00+0800
发布日期：	2022-03-18T00:00:00+0800
申请号：	CN202210091491.X
公开号：	CN114197436A
代理机构：	北京中济纬天专利代理有限公司
代理人：	陈振华
分类号：	E02D3/00;E02D3/12;E;E02;E02D;E02D3;E02D3/00;E02D3/12
申请人地址：	210023 江苏省南京市栖霞区仙林大道163号
主权项：	1.岩体陡倾非贯通微裂隙的微生物连续分层矿化修复方法，其特征在于：包括以下步骤： ①对岩体陡倾裂隙的表面进行封堵，同时在裂隙底部埋入金属棒，在裂隙顶部预留两个未封堵的开口，一个为溶液注入口A，一个为排出口B，溶液注入口A在下，排出口B在上，在溶液注入口A底下埋入针筒的针头并保持封闭状态； ②配置胶结液溶液，胶结液由等浓度的氯化钙溶液和尿素溶液组成；随后，通过溶液注入口A注入胶结液直至注满，记录注入的胶结液的体积；然后，通过预埋的针头抽取掉10％-50％的胶结液； ③培养细菌溶液，随后通过溶液注入口A注入培养好的细菌溶液直至注满，并静置反应一段时间，细菌溶液能够与胶结液溶液发生矿化反应； ④在静置反应的过程中，在顶部两个预留的开口处分别依次安装两张微孔滤膜和两根塑料管；微孔滤膜的过滤孔径小于1μm，通过黏贴材料固定在开口处并保持裂隙仍然通畅；而两根塑料管一端各自固定在两张微孔滤膜上，另外一端分别与与容器A和容器B相连通； ⑤静置反应一段时间后，在容器A中注入胶结液，胶结液通过塑料管、溶液注入口A和裂隙相连通，在微孔滤膜的作用下，胶结液中的钙离子和尿素通过扩散作用扩散到裂隙内部，对裂隙内部的钙离子和尿素进行连续补充； ⑥在容器A中的胶结液与裂隙联通以后，将裂隙底部预埋的金属板和容器中的溶液中通入电压，金属棒接负极，溶液接正极，通电一段时间；同时，通过向容器A加压，加速胶结液从溶液注入口A流入裂隙，部分反应后废液从排出口B流回容器B； ⑦在完成通电以后，通过针头向裂隙补充裂隙体积10-50％的菌液和尿素混合液； ⑧步骤⑥和⑦每隔6-48h进行一次，直至裂隙完全修复。 2.根据权利要求1所述的岩体陡倾非贯通微裂隙的微生物连续分层矿化修复方法，其特征在于：通过针头向裂隙补充的菌液和尿素混合液，在注入之前根据需求先进行预水解0-6h。 3.根据权利要求1所述的岩体陡倾非贯通微裂隙的微生物连续分层矿化修复方法，其特征在于：裂隙顶部预留单个开口的长度为裂隙高度的5-10％，且不小于1cm、不大于10cm。 4.根据权利要求1所述的岩体陡倾非贯通微裂隙的微生物连续分层矿化修复方法，其特征在于：所述胶结液中氯化钙溶液和尿素溶液的浓度范围为0.1-3mol/L。 5.根据权利要求1所述的岩体陡倾非贯通微裂隙的微生物连续分层矿化修复方法，其特征在于：所述细菌溶液中的细菌使用脲酶菌。 6.根据权利要求5所述的岩体陡倾非贯通微裂隙的微生物连续分层矿化修复方法，其特征在于：所述脲酶菌的细菌浓度OD600值在0.5-2.5范围内，活性值在1-20μmol尿素/mL/min范围。 7.根据权利要求1所述的岩体陡倾非贯通微裂隙的微生物连续分层矿化修复方法，其特征在于：通入电压的范围为5-24V，通电时间10-30分钟。 8.根据权利要求1所述的岩体陡倾非贯通微裂隙的微生物连续分层矿化修复方法，其特征在于：所述容器的体积为裂隙体积50倍以上。 9.根据权利要求1所述的岩体陡倾非贯通微裂隙的微生物连续分层矿化修复方法，其特征在于：所述塑料管为宽扁状。 10.根据权利要求1所述的岩体陡倾非贯通微裂隙的微生物连续分层矿化修复方法，其特征在于：静置反应的时间为6-12h。
所属类别：	发明专利