(c) Legend: 1-Irrigation system 8 2-Column 3-Crushed ore packed bed 4-liquid tank with constant level 5-Porous screen 6-supporting structure b 7-Time Domain Reflector (TDR) 8-Digital display system 9-overflow 10-liquid storage tank ■2非饱和矿堆溶液毛细上升实验装置构成.(@)毛细扩散实验实物图；(b)时域友射仪©实验装置结构构成 Fig.2 Composition of experimental device for capillary rise of unsaturated ore pile solution.(a)macro-scale image of capillary diffusion experiment;(b)Time domain reflector,(c)detailed structure of experimental device 3结果与讨论 3.1持液率随漫润时闻变化规律 最终 持液率是非饱和渗流中最具代表性的参数，探明持液率变化是揭示非饱和矿堆内部渗流迟滞行为 规律的重要前提。其中，喷淋强度和矿石粒径均对狱堆持液率有重要影响3，训。对此，本文取图1模型顶 部中点为研究对象，坐标为(0.025,0.2)，基于前述构建的毛细扩散数学模型，开展对液体流动过程中持 液率变化过程数值模拟，生成不同孔隙比和喷淋强度条件下非饱和堆内持液率曲线，如图3所示。 结果表明，随着溶液喷淋作业的进行，矿堆持液率的收敛性逐渐增加。矿堆持液率与破碎矿石颗粒的 几何平均粒径呈负相关、与孔隙率皇正相关、与喷淋强度呈正相关。由图3可知：1)对比A1-A2、A3-A4 和A5-A6可知，不考虑溶液喷淋强度影响时，矿堆持液率与孔隙比、水力传导系数呈正相关：以=20s为 例，具有更高孔隙比(1.17X和水传导系数(0.08cms)的A2组持液率（约为52%）明显高于A1组 持液率（约为30%）。2)对比A-A3-A5、A2-A4A6可知，不考虑水力传导系数和孔隙比的影响时，矿 堆持液率与喷淋强度皇正相关，以仁10s为例，具有更高喷淋强度的A1组持液率(45%)要高于A3组持 液率(44%)和5组持液率(41%)。并且，在喷淋初期(0~20s),上述因素（喷淋强度、水力传导系 数和孔隙比)对矿堆持液率的影响更为显著。 分析认为：矿右颗粒堆持液率对矿石粒径（孔隙率）的敏感度要明显高于对喷淋强度的敏感度：矿石 粒径越大，溶液喷淋强度对矿堆含水率的影响越小河。在相同孔隙比条件下，喷淋强度小的模型持液率在 初期增长缓慢、后期增速较快。结果表明：在溶液喷淋初期颗粒堆内毛细吸力极高，喷淋溶液可以自下部 饱和溶液区发生上向位移，形成浸润锋，快速进入颗粒堆内部，此时，固-液接触主要以润湿作用为主。当 喷淋强度越小时，模型内部的溶液量较少，宏观表现为持液率较低：反之，喷淋强度较大时，宏观矿堆持 液率较高。在溶液喷淋后期，堆内原有颗粒间、颗粒内孔隙被溶液大量填充，重力场和渗流场共同影响溶 液毛细渗流过程，堆内溶液量趋于稳态，宏观表现为持液率增速减慢。图 2 非饱和矿堆溶液毛细上升实验装置构成. (a) 毛细扩散实验实物图; (b) 时域反射仪; (c) 实验装置结构构成 Fig.2 Composition of experimental device for capillary rise of unsaturated ore pile solution. (a) macro-scale image of capillary diffusion experiment; (b) Time domain reflector; (c) detailed structure of experimental device 3 结果与讨论 3.1 持液率随浸润时间变化规律 持液率是非饱和渗流中最具代表性的参数之一，探明持液率变化是揭示非饱和矿堆内部渗流迟滞行为 规律的重要前提。其中，喷淋强度和矿石粒径均对矿堆持液率有重要影响[33, 34]。对此，本文取图 1 模型顶 部中点为研究对象，坐标为（0.025, 0.2），基于前述构建的毛细扩散数学模型，开展对液体流动过程中持 液率变化过程数值模拟，生成不同孔隙比和喷淋强度条件下非饱和堆内持液率曲线，如图 3 所示。 结果表明，随着溶液喷淋作业的进行，矿堆持液率的收敛性逐渐增加。矿堆持液率与破碎矿石颗粒的 几何平均粒径呈负相关、与孔隙率呈正相关、与喷淋强度呈正相关。由图 3 可知：1）对比 A1-A2、A3-A4 和 A5-A6 可知，不考虑溶液喷淋强度影响时，矿堆持液率与孔隙比、水力传导系数呈正相关；以 t=20 s 为 例，具有更高孔隙比（1.174）和水力传导系数（0.08 cm·s-1）的 A2 组持液率（约为 52%）明显高于 A1 组 持液率（约为 30 %）。2）对比 A1-A3-A5、A2-A4-A6 可知，不考虑水力传导系数和孔隙比的影响时，矿 堆持液率与喷淋强度呈正相关；以 t=10 s 为例，具有更高喷淋强度的 A1 组持液率（45%）要高于 A3 组持 液率（44 %）和 A5 组持液率（41 %）。并且，在喷淋初期（0~20s），上述因素（喷淋强度、水力传导系 数和孔隙比）对矿堆持液率的影响更为显著。 分析认为：矿石颗粒堆持液率对矿石粒径（孔隙率）的敏感度要明显高于对喷淋强度的敏感度；矿石 粒径越大，溶液喷淋强度对矿堆含水率的影响越小[35]。在相同孔隙比条件下，喷淋强度小的模型持液率在 初期增长缓慢、后期增速较快。结果表明：在溶液喷淋初期颗粒堆内毛细吸力极高，喷淋溶液可以自下部 饱和溶液区发生上向位移，形成浸润锋，快速进入颗粒堆内部，此时，固-液接触主要以润湿作用为主。当 喷淋强度越小时，模型内部的溶液量较少，宏观表现为持液率较低；反之，喷淋强度较大时，宏观矿堆持 液率较高。在溶液喷淋后期，堆内原有颗粒间、颗粒内孔隙被溶液大量填充，重力场和渗流场共同影响溶 液毛细渗流过程[36]，堆内溶液量趋于稳态，宏观表现为持液率增速减慢。 录用稿件，非最终出版稿