尹升华等：矿石颗粒级配对堆浸体系三维孔隙结构的影响 977· 35 25 (a) -Column A -Column A 30 -e-Column B 20 -Column B ◆ 15 10 0 0.40.8 0 0.4 0.8 1.6 2.0 Pore radius/mm Throat radius/mm 图10孔喉半径分布曲线.(a)孔隙：(b)喉道 Fig.10 Frequency distribution of radius:(a)pore;(b)throat 孔喉数量最多，而浸柱B中体积在1~10mm3的 Column A 。-Column B 孔喉数量最多.同时可知，浸柱A中体积大于1mm3 的孔隙和喉道数量占比分别为26.97%和18.88%； 而浸柱B中体积大于1mm3的孔隙和喉道数量占 6 比则分别达52.52%和58.10%，浸柱B中大体积孔 4 喉占比明显高于浸柱A.计算得到浸柱A、B的平 均孔隙体积分别为1.20mm3和6.04mm3,平均喉 道体积分别为0.78mm3和4.23mm3.则可知，在矿 0 0.51.01.52.02.53.03.54.04.55.05.5 Throat length/mm 石平均粒径增加74.37%的情况下，浸柱中平均孔 图11喉道长度分布曲线 隙体积和平均喉道体积分别增加403.33%和 Fig.11 Frequency distribution of throat length 442.31%.上述研究显示孔喉半径、孔喉体积的分 布特征具有良好的一致性，均表明随着浸柱中矿 孔隙空间中喉道长度也将增大，短喉道所占比例 石颗粒尺寸的增大，孔隙空间中大尺寸孔喉数量 减少 相应增多 2.3.4粒径分布对孔喉体积的影响 2.3.5粒径分布对孔喉形状因子的影响 孔隙网络模型中的孔喉体积通过统计三维孔 真实孔隙空间中孔、喉形状十分复杂，不便进行 隙模型中对应的各孔喉区域体素值得到，图12所 定量分析，因此定义形状因子G,以对孔、喉形状特 示为浸柱A、B中各孔喉体积区间上相应的孔喉 征进行定量表征2]对于喉道而言，其形状因子为： 数量分布频率.可以看出，绝大多数孔、喉的体积 (2) 在0.001~100mm3,小于0.001mm3和大于100mm3 的孔喉数量极少.浸柱A中体积在0.1~1mm3的 式中：R为喉道内切圆半径；A为喉道截面积 60 60 (a) -Column A (b) Column A 50 。-Column B 50 ◆-Column B % 0 30 30 20 10 0 0 0.001 0.01 0.1 1 10 100 0.0010.01 0.1 1 10 100 Pore volume/mm' Pore volume/mm3 图12孔喉体积分布曲线.(a)孔隙：(b)喉道 Fig.12 Frequency distribution of pore volume:(a)pore;(b)throat孔隙空间中喉道长度也将增大，短喉道所占比例 减少. 2.3.4    粒径分布对孔喉体积的影响 孔隙网络模型中的孔喉体积通过统计三维孔 隙模型中对应的各孔喉区域体素值得到，图 12 所 示为浸柱 A、B 中各孔喉体积区间上相应的孔喉 数量分布频率. 可以看出，绝大多数孔、喉的体积 在 0.001～100 mm3 ，小于 0.001 mm3 和大于 100 mm3 的孔喉数量极少. 浸柱 A 中体积在 0.1～1 mm3 的 孔喉数量最多，而浸柱 B 中体积在 1～10 mm3 的 孔喉数量最多. 同时可知，浸柱 A 中体积大于 1 mm3 的孔隙和喉道数量占比分别为 26.97% 和 18.88%； 而浸柱 B 中体积大于 1 mm3 的孔隙和喉道数量占 比则分别达 52.52% 和 58.10%，浸柱 B 中大体积孔 喉占比明显高于浸柱 A. 计算得到浸柱 A、B 的平 均孔隙体积分别为 1.20 mm3 和 6.04 mm3 ，平均喉 道体积分别为 0.78 mm3 和 4.23 mm3 . 则可知，在矿 石平均粒径增加 74.37% 的情况下，浸柱中平均孔 隙 体 积 和 平 均 喉 道 体 积 分 别 增 加 403.33% 和 442.31%. 上述研究显示孔喉半径、孔喉体积的分 布特征具有良好的一致性，均表明随着浸柱中矿 石颗粒尺寸的增大，孔隙空间中大尺寸孔喉数量 相应增多. 2.3.5    粒径分布对孔喉形状因子的影响 真实孔隙空间中孔、喉形状十分复杂，不便进行 定量分析，因此定义形状因子 G，以对孔、喉形状特 征进行定量表征[28] . 对于喉道而言，其形状因子为： G= R 2 4A （2） 式中：R 为喉道内切圆半径；A 为喉道截面积. 35 30 Frequency/ % Pore radius/mm 25 20 (a) 15 10 5 0 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2 Column A Column B 25 Frequency/ % Throat radius/mm 20 (b) 15 10 5 0 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 Column A Column B 图 10    孔喉半径分布曲线. （a）孔隙；（b）喉道 Fig.10    Frequency distribution of radius: (a) pore; (b) throat Column A Column B 12 10 Frequency/ % 8 6 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 Throat length/mm 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 4 2 0 图 11    喉道长度分布曲线 Fig.11    Frequency distribution of throat length 0.001 60 50 40 30 20 10 0 0.01 0.1 1 10 Pore volume/mm3 (a) 100 Frequency/ % Column A Column B 0.001 60 50 40 30 20 10 0 0.01 0.1 1 10 Pore volume/mm3 (b) 100 Frequency/ % Column A Column B 图 12    孔喉体积分布曲线. （a）孔隙；（b）喉道 Fig.12    Frequency distribution of pore volume: (a) pore; (b) throat 尹升华等： 矿石颗粒级配对堆浸体系三维孔隙结构的影响 · 977 ·