近年来,膏体充填技术在矿山充填领域得到较好的工业性应用与实践。充填材料作为膏体充填技术的重要组成部分,得到众多科研工作者的关注。然而,就充填环境而言,大多数矿井水中都含有硫酸根离子。充填材料长期处于硫酸盐环境中,不可避免的受到硫酸盐侵蚀而产生劣化,最终影响充填效果。将粉煤灰作为充填材料的一部分,其潜在的胶凝活性可以达到抵抗矿井水硫酸盐侵蚀的作用,同时也可以达到降低充填成本的目的。本文针对硫酸盐环境中大掺量粉煤灰充填膏体性能变化,通过强度测试、质量损失测试、XRD衍射分析、SEM扫描分析等方法,开展了一系列理论分析及基础试验研究。论文研究成果主要如下:(1)在满足矿山膏体充填开采对充填膏体性能要求的基础上,采用单一变量的方法,对粉煤灰掺量在25%-39%之间的充填膏体基本性能进行测试,研究了粉煤灰掺量对充填膏体性能的影响变化。(2)以上述研究为基础,分别进行了硫酸盐环境中粉煤灰掺量对充填膏体性能影响试验以及不同硫酸盐浓度对粉煤灰充填膏体性能影响试验。研究表明:在5%硫酸盐溶液中,充填膏体受浸泡时间和粉煤灰掺量的影响,强度变化显著,粉煤灰掺量为36%的充填膏体强度呈增强状态,其余四组随着浸泡时间的增长都出现强度下降现象;从不同硫酸盐浓度对充填膏体强度变化影响试验发现,在浸泡前期,硫酸盐浓度越高,强度增长速度越快;而在浸泡后期,硫酸盐溶液的浓度越高,充填膏体试块的强度降低越快。(3)XRD衍射分析和SEM扫描结果显示,不同粉煤灰掺量或者不同硫酸盐浓度下的充填膏体,其在各个浸泡龄期水化产物的差异对充填膏体有着显著的影响。低浓度硫酸盐水化产物主要有氢氧化钙(CH)、水化硅酸钙(C-S-H)及少量钙矾石(AFt),它们之间相互交错,使充填膏体内部结构变得致密,从而提高强度;高浓度硫酸盐中AFt量过多,并析出石膏晶体,使充填膏体内应力增大,产生裂隙,导致强度降低;适量粉煤灰掺量的充填膏体可以通过其形态效应、活性效应及微集料效应达到抵抗硫酸盐侵蚀的目的。