姚高辉，胡凯建，刘斯忠

（1．赞比亚中色卢安夏铜业有限公司，北京 100029；2．北京科技大学 金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室，北京 100083）

浸蚀作用使浸堆内部矿石颗粒物理力学性质发生变化，导致浸堆内部无规律崩塌，颗粒群在整体上表现为收缩。矿石颗粒群内部结构不同于传统的连续介质结构，浸矿过程中，颗粒群收缩变形是无数次的局部坍塌过程的宏观表现［1］。而浸矿颗粒群的力学特性在很大程度上受细观结构状态及其变化特征的影响，任何复杂的物理化学过程都受细观结构特性及其变化特征的控制［2-3］，所以，浸矿过程中颗粒群的习惯结构变形不能用传统的连续介质理论阐释。试验通过铜矿石酸浸试验，借助图像技术记录矿石颗粒群表面变化特征，分析其细观结构的变化规律及变化机制，揭示其对浸矿效果的影响。

1 细观结构图像特征参数

颗粒、孔隙及其之间的联接物将细观结构图像划分为多个区域，为了定量分析颗粒和孔隙特征，需要进行相关几何参数计算。在二值化图像中，设si为第i个孔隙（或颗粒）的面积，n为孔隙（或颗粒）个数，s为区域总面积，ci为第i个孔隙的配位数，li为第i个孔隙（或颗粒）的周长。采用Matlab编制程序统计图像中孔隙（或颗粒）像素［4］。主要参数定义如下。

1）孔隙（颗粒）面积比

式中：n为整幅图像的像素总数；ni为孔隙（或颗粒）的像素。

2）圆形度［5］

式中：s为区域总面积；l为区域周长；0＜R0≤1。

3）颗粒（孔隙）的分布分维

采用Sandbox法确定颗粒的分布分维［6］。……