王永岩，于卓群，崔立桩

(1.青岛科技大学 机电学院，山东 青岛 266061；2.青岛科技大学 力学中心，山东 青岛 266061)

0 引 言

尾砂是一种选矿废物，几十年来大量的尾砂被堆放在尾矿库，对生态环境和居民安全造成了严重的威胁[1]，而随着我国采矿量的急剧上升，如何安全经济地处置尾砂成为了亟待解决的重要问题。另一方面，地下采空区使该地区地下应力状态发生改变，增加了该地区地面沉降、下陷的危险。而大规模的应用膏体充填可能是这2个问题的良好解决方案。典型的膏体充填材料由尾砂，低含量水泥和水组成，其较高的固体质量浓度可以减少水泥用量从而节约充填成本[2]。膏体充填体可以在井下作为工作平台使用，也可以改善采空区地应力分布，拥有广阔的应用前景，吸引了大量的学者参与研究[3-6]。其中，KESIMAL等[7]研究了尾砂和水泥的性质对充填体单轴压缩强度的影响，发现充填体的单轴压缩强度与水灰比密切相关。BAVRAM等[8]研究了水泥类型和含量对含硫尾砂充填体的单轴压缩强度影响。WU等[9]通过一系列试验研究了水泥类型和水质量对充填体性能的影响，发现水泥对充填材料的单轴压缩强度影响明显而水质量对充填体力学性能影响甚微。MANGANE等[10]发现添加高效减水剂可以增强充填材料的单轴压缩强度。

上述学者研究了充填材料在养护后自然状态下的力学性能，取得了珍贵的成果。然而，随着近年来矿井开采的范围和规模逐渐扩大，施工环境复杂多变，其中湿度的变化可能引起充填材料含水率的变化。……