有用矿物的大规模开发和利用，既给人类带来巨大的经济效益和社会效益，也对人类生存环境产生一系列的消极影响。其中，有用矿物被开采后，遗留下来的空间导致危岩应力重新分布，这一过程发展到地表，引起地表的变形和下沉，在某些情形下可能导致灾难性的后果，可能造成人员的大量伤亡及部分生产矿山不能正常使用和主要的地表建筑受到损害。采空区对环境的影响突出表现在：地表耕地受到破坏、平原地区大片地表移动、盆地积水、发生恶性山崩，危及建筑物、水体、铁路和生活设施等的安全。对于选矿后的尾矿，其综合利用率相当低，大量的尾矿只能长期堆放在尾矿库，更有部分矿山甚至将尾矿直接排放到自然场地中，对环境造成了极大的污染，至于排放到尾矿库中的尾矿也对周边环境带来影响，造成植被破坏，建立尾矿库需要占用大量的土地，营运费用高，并且随着尾矿数量的增加，库坝体高度也不断增高，安全隐患日益增大，采空区和尾矿、尾矿库问题是各大矿山普遍存在的现象，也是各大矿山需要重点解决的难题。　　 我省磷矿居多，也是发生磷矿事故较多的省份之一。1992年6月5日湖北荆襄王集磷矿，发生采空区塌陷事故，下降的土石充满了整个采空区，数多矿房及巷道全部被毁；1980年6月3日，盐池河磷矿发生山崩，全部建筑物被破坏，遇难人数达284人，国家财产损失达517万元。目前在我国的磷矿开采中，形成的磷矿采空区造成的事故一直是个很严重的自然灾害，解决磷矿采空区问题已经迫在眉睫。如果能够利用选矿留下的尾矿来充填采空区，既能够解决尾矿的堆放问题，还可使采空区得到治理，为磷矿带来巨大的经济效益。本文即从此角度出发，研究采用胶结充填技术，利用尾矿来处理采空区。　　 胶结充填技术作为一种特殊、环保、经济的开采技术，是一门新兴的当代充填技术。60年前在国外应用，是为了满足采矿工业的需要发展起来的，文章首先分析了我国在胶结充填研究所取得的成就和所存在的问题，指出矿山开采所带来的尾矿、采空区问题是我国矿山开采行业所急需解决的重大问题。　　 本文对目前的矿山胶结充填做出了分类，并对各胶结充填采空区方法做了全面的介绍，针对目前应用较广的矿山充填法，比较了废石胶结充填、高浓度全尾砂胶结充填、膏体胶结充填等几种充填工艺的基本概念及特点，对充填工艺材料的理化性质、原料配比、物料的级配理论进行理论分析，分析比较充填体的强度特性，对充填质量进行评价并提出保证充填质量的措施，根据配合比的选择原则，优化充填料配比，在达到同等强度的条件下，寻求经济投入最少的充填方法。　　 文章以湖北省某磷矿采空区为研究对象，采用实验的方法，对充填体废石、尾砂的胶结特性、浓度、强度等方面进行系统测试研究，通过实验现象，结果表明该磷矿在同等强度下，采用膏体充填具有泌水少、采场污染小、投入少等优点。并确定采用膏体胶结充填为最终方案应用到实际。　　 最后，对本文所做的工作进行了一个总结和概括。考虑到各种因素的影响，也对本文存在的不足、以及实验的局限性进行了阐述和归纳。虽然本文中的理论分析和实验模拟在一定程度上能够反映和表征矿山胶结充填的实用性，但在实际的生产工作中，我们还必须结合采空区的环境以及一些具体条件，进行认真的分析统计，从各个方面下手，才能更好的对采空区进行最优化充填，从而可以在一定程度上解决矿山采空区的充填，并带来巨大的经济效益。　　 本论文主要进行了一下几方面的研究工作：　　 ()本论文在搜集荆襄磷矿的资料的基础上，分析了尾矿性质，结合有关矿山胶结充填的理论，拟选出可供参考的三种胶结充填方案；并对所确定方案的物料级配理论、配比选择原则、充填质量进行理论分析；　　 ()通过对采空区的调查，建立了采空区的实验模型，设计并实施了废石胶结充填、高浓度全尾砂胶结充填、膏体胶结充填的模拟实验，通过实验确定了最佳的物料配比及各因素对充填质量的影响；　　 ()在达到充填体同等强度的基础上，选择了充填效果最好、经济投入最少的充填方案，并对实际工作中可能要考虑的实际因素做了评估。　　 由于受到时间、实验设备等的限制，论文尚存在一些要解决和完善的方面。　　 磷石膏酸性大，易结块，具有缓凝作用，作为胶凝充填骨料有一定的技术难度，目前应用还未得到大规模应用，因此以磷石膏作为充填集料方面有待进一步研究。　　 采用的是理论分析与实验室模拟，与实际现场条件还存在着偏差，在更准确的量化评估方面有待提高。在充填工艺方面，还需结合现场进行改进。