978 工程科学学报，第42卷，第8期 对于孔而言，其形状因子等于相邻喉道形状 示，浸柱A中形状因子在0.029~0.030间的孔隙 因子的加权平均值.计算得到浸柱A、B中各孔、 数量最多，占比为5.20%：浸柱B中形状因子在 喉空间对应的形状因子，绘制各形状因子区间上孔、 0.032~0.033间的孔隙数量最多，占比为5.98%.对 喉数量频率分布曲线，如图13所示.由图13可 于喉道而言，浸柱A、B中喉道数量最多的形状因 见，浸柱A、B中孔喉形状因子分布区间均为0.010~ 子区间分别为0.031~0.032和0.032~0.033.总体 0.090、且形状因子分布规律基本一致.对于浸柱 而言，浸柱A、B中孔喉数量在形状因子区间上的 A、B.随着形状因子数值的增大，相应的孔、喉数 分布特征具有良好的一致性，无显著差异，表明颗 量均呈现出先增大后降低的趋势.如图13(a)所 粒级配的改变对孔隙结构形状因子的影响较小 6.5 3.5 6.0-(a) sColumn A (b Column A 5.5 。-Column B 3.0 -Column B 5.0 4.5 35 4.0 35 3.0 25 2.0 1.0 1.5 1.0 0.5 0 0 芝 0.010.020.030.040.050.060.070.080.09 0 0.010.020.030.040.050.060.070.080.09 Pore shape factor Throat shape factor 图13孔喉形状因子分布曲线.(a)孔隙：(b)喉道 Fig.13 Frequency distribution of shape factor:(a)pore;(b)throat 2.3.6粒径分布对配位数的影响 不均匀系数下降77.58%，浸柱中孔隙平均配位数 配位数是指一个孔隙所连接的独立喉道个数， 增加了24.94%.以上结果表明.浸柱中孔隙平均配 其能有效反应孔隙空间的连通性.统计得到浸柱 位数与矿石不均匀系数呈负相关，即构成矿堆的 A、B中孔隙体的配位数分别为0~35和0~44，各 矿石颗粒均匀性越好，矿堆内孔隙空间的连通性 配位数相应孔隙数量分布频率如图14所示.当配 越好，孤立孔隙所占比例较少 位数为0时，表明该孔隙为孤立孔隙，由图14可 3结论 知，浸柱A中孤立孔隙占比3.8%，浸柱B中孤立 孔隙为5.6%.同时，可发现当配位数大于6的情况 (1)矿石粒径分布对堆浸体系孔隙结构具有 下，浸柱B中相应孔隙所占比例明显高于浸柱 重要影响，矿石颗粒级配性越好，矿堆孔隙率越 A中同配位数孔隙所占比例.统计显示，配位数大 低.矿石粒径越均匀，矿堆孔隙率的空间分布也更 于6的孔隙在浸柱A中累计占比为21.44%，在浸 具有均质性，面孔隙率在不同高度上波动幅度较 柱B中累计占比34.51%.另外，浸柱A、B中孔隙 小.粒径均匀的矿岩散体比级配良好矿岩散体，更 平均配位数分别为4.41和5.51，即随着矿石颗粒 有利于产生较为均质的孔隙空间， (2)基于最大球算法建立的孔隙网络模型可 167 Column A 。-Column B 有效表征孔隙空间的拓扑结构，利于孔隙结构参 14 数的定量描述.对于堆浸体系，孔隙网络模型中孔 喉数量在各孔喉半径区间上的比例，呈现出随半 径的增大而先增大后减少的趋势：同样，孔喉数量 6 随孔喉体积、孔喉形状因子、喉道长度等参数数 4 值的增大也呈现先增大后减少的趋势 2 (3)矿石粒径分布对孔隙尺寸和连通性具有 10152025303540 5 显著影响，随着细颗粒矿石的减少，大孔隙增多， Coordination number 孔喉半径、喉道长度、孔喉体积等参数相应增大； 图14孔隙配位数分布曲线 随着矿石粒径均匀性的增加，孤立孔隙所占比例 Fig.14 Frequency distribution of coordination number 减少，高配位数孔隙所占比例增大，矿堆内孔隙空对于孔而言，其形状因子等于相邻喉道形状 因子的加权平均值. 计算得到浸柱 A、B 中各孔、 喉空间对应的形状因子，绘制各形状因子区间上孔、 喉数量频率分布曲线，如图 13 所示. 由图 13 可 见，浸柱 A、B 中孔喉形状因子分布区间均为 0.010～ 0.090，且形状因子分布规律基本一致. 对于浸柱 A、B，随着形状因子数值的增大，相应的孔、喉数 量均呈现出先增大后降低的趋势. 如图 13（a）所 示，浸柱 A 中形状因子在 0.029～0.030 间的孔隙 数量最多 ，占比为 5.20%；浸柱 B 中形状因子在 0.032～0.033 间的孔隙数量最多，占比为 5.98%. 对 于喉道而言，浸柱 A、B 中喉道数量最多的形状因 子区间分别为 0.031～0.032 和 0.032～0.033. 总体 而言，浸柱 A、B 中孔喉数量在形状因子区间上的 分布特征具有良好的一致性，无显著差异，表明颗 粒级配的改变对孔隙结构形状因子的影响较小. 2.3.6    粒径分布对配位数的影响 配位数是指一个孔隙所连接的独立喉道个数， 其能有效反应孔隙空间的连通性. 统计得到浸柱 A、B 中孔隙体的配位数分别为 0～35 和 0～44，各 配位数相应孔隙数量分布频率如图 14 所示. 当配 位数为 0 时，表明该孔隙为孤立孔隙，由图 14 可 知，浸柱 A 中孤立孔隙占比 3.8%，浸柱 B 中孤立 孔隙为 5.6%. 同时，可发现当配位数大于 6 的情况 下 ，浸柱 B 中相应孔隙所占比例明显高于浸柱 A 中同配位数孔隙所占比例. 统计显示，配位数大 于 6 的孔隙在浸柱 A 中累计占比为 21.44%，在浸 柱 B 中累计占比 34.51%. 另外，浸柱 A、B 中孔隙 平均配位数分别为 4.41 和 5.51，即随着矿石颗粒 不均匀系数下降 77.58%，浸柱中孔隙平均配位数 增加了 24.94%. 以上结果表明，浸柱中孔隙平均配 位数与矿石不均匀系数呈负相关，即构成矿堆的 矿石颗粒均匀性越好，矿堆内孔隙空间的连通性 越好，孤立孔隙所占比例较少. 3    结论 （1）矿石粒径分布对堆浸体系孔隙结构具有 重要影响，矿石颗粒级配性越好，矿堆孔隙率越 低. 矿石粒径越均匀，矿堆孔隙率的空间分布也更 具有均质性，面孔隙率在不同高度上波动幅度较 小. 粒径均匀的矿岩散体比级配良好矿岩散体，更 有利于产生较为均质的孔隙空间. （2）基于最大球算法建立的孔隙网络模型可 有效表征孔隙空间的拓扑结构，利于孔隙结构参 数的定量描述. 对于堆浸体系，孔隙网络模型中孔 喉数量在各孔喉半径区间上的比例，呈现出随半 径的增大而先增大后减少的趋势；同样，孔喉数量 随孔喉体积、孔喉形状因子、喉道长度等参数数 值的增大也呈现先增大后减少的趋势. （3）矿石粒径分布对孔隙尺寸和连通性具有 显著影响，随着细颗粒矿石的减少，大孔隙增多， 孔喉半径、喉道长度、孔喉体积等参数相应增大； 随着矿石粒径均匀性的增加，孤立孔隙所占比例 减少，高配位数孔隙所占比例增大，矿堆内孔隙空 0 6.5 5.5 6.0 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 Pore shape factor (a) 0.09 Frequency/ % Column A Column B 0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 Throat shape factor (b) 0.09 Frequency/ % Column A Column B 图 13    孔喉形状因子分布曲线. （a）孔隙；（b）喉道 Fig.13    Frequency distribution of shape factor: (a) pore; (b) throat 0 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Coordination number 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Frequency/ % Column A Column B 图 14    孔隙配位数分布曲线 Fig.14    Frequency distribution of coordination number · 978 · 工程科学学报，第 42 卷，第 8 期