现代矿业 ›› 2025, Vol. 41 ›› Issue (10): 115-125.
张 智1 王 帅1 胡海伟2 王 旭1 武振伟1
摘要: 砾石颗粒形状是影响砾岩力学行为的关键因素,现有形状参数体系存在数量繁多、分 类细则相互关联和重叠等问题,限制了分类方法的适用性。为解决此问题,研究提出了融合多参数 降维与机器学习的砾石颗粒形状分类方法。首先,基于CT扫描技术获取砾石的三维重构数据,通过 Python程序分别计算砾石颗粒的形状、圆度和球度等形状参数;其次,利用皮尔逊相关系数热力图量 化参数间相关性,结合层次聚类与主成分分析,筛选出代表性形状参数;最后,采用K-Means聚类方 法,通过肘部法则、轮廓系数确定最佳聚类数,并将砾石颗粒形状分成了 3 或者 4 类,简化了分类方 法。研究所提出的砾石颗粒形状分类方法可为砾岩力学性能分析和资源高效开发提供参考。