我国煤炭资源主要分布在生态环境脆弱、水资源稀缺的西部矿区。煤炭开采产生的大量矿井水,大多是以矿井水外排的方式输送到地表,干旱少雨的西部地区,矿区年蒸发量是降水量的6倍,矿井水的利用率仅有25%,这不仅造成水资源的浪费,同时排出的浓盐矿井水也会对生态系统的平衡产生一定的影响。为了保护和利用地下水资源,一些矿山利用采空区构建地下水库储存矿井水。煤柱作为地下水库的坝体,处于长期浓盐水浸泡环境,造成煤柱物理力学特性的劣化,对坝体的稳定性构成严重威胁。开展浓盐水作用下煤柱损伤机理以及稳定性研究对保障地下水库煤柱坝体的安全稳定具有重要的理论意义和工程应用价值。本文依托国家能源集团煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室开放基金课题《浓盐水储库煤柱坝体损伤劣化机理与时效稳定性分析研究》（GJNY-18-73.11）,围绕煤矿地下水库煤柱坝体长期安全稳定性问题,以宁东矿区灵新煤矿地下水库为工程背景,采取现场调查、室内试验、理论分析、数值模拟等手段,系统地研究了长期浓盐水浸泡作用下煤岩物理力学特性的损伤机理,分析了盐浸煤柱中离子扩散规律,建立了考虑盐溶液劣化效应的离子扩散传输模型,进而开展了煤柱时效稳定性分析与评价。获得的研究成果如下:（1）开展了不同因素作用下（浸泡时间、盐溶液pH值、盐溶液浓度）盐溶液浸泡煤岩试验,获得不同浸泡时间下煤岩的质量变化特征以及溶液pH值的演化规律;开展盐溶液浸泡后煤岩单轴以及三轴压缩试验并辅以声发射监测技术,研究了不同因素作用下盐浸煤岩变形破坏特征,分析了盐溶液浸泡后煤岩力学特性劣化规律。发现煤岩的峰值强度和弹性模量随浸泡时间呈对数递减规律,随盐溶液浓度增加呈线性递减关系,当溶液为中性时劣化效应最低,随溶液酸性或碱性的增强,劣化程度增加。（2）借助X射线计算机断层扫描（CT）和扫描电镜（SEM）测试手段,分析了不同浸泡时间、盐溶液pH值和浓度作用下盐浸煤岩内部裂隙、孔洞以及矿物颗粒的变化特征;采用核磁共振技术（NMR）探究了盐溶液作用下煤岩孔隙孔径以及数量的变化规律,并利用分形维数表征了孔隙结构的非均质性演化;结合试验结果以及国内外相关研究成果,探讨了盐溶液对煤岩的损伤机理,分析得出盐离子对溶液与颗粒间表面张力的减小是导致颗粒间粘聚力弱化的主导因素。（3）基于力学试验结果,研究了盐溶液作用下煤岩起裂应力和损伤应力的变化规律,分析了煤岩在压缩破坏过程中能量之间的转化关系,进一步揭示了盐溶液对煤岩的损伤劣化机制;定义了化学-应力耦合的损伤变量,建立了考虑化学-应力耦合损伤的本构模型,结合试验数据对该模型进行了验证并探讨了损伤变量与浸泡时间、溶液浓度以及pH值之间的相关关系。（4）开展了煤岩中盐离子扩散试验,得到了不同浓度盐溶液作用下盐离子在煤岩中的时空分布规律,基于Fick第二定律,确立了盐离子的扩散系数与盐溶液浓度和浸泡时间的关系表达式,建立了离子扩散传输控制方程,揭示了煤岩中盐溶液的溶蚀效应以及离子的扩散迁移规律。（5）基于离子扩散传输方程,建立了考虑浓盐水劣化效应的渗流-应力-化学耦合模型,借助COMSOL Multiphysics软件平台实现耦合模型的数值求解,分析了盐溶液作用下煤柱坝体内化学场以及孔隙结构的演化规律,并将强度折减公式嵌入COMSOL软件,开展了不同浸泡时间下坝体稳定性分析,发现随浸泡时间的增加,坝体内部溶蚀区域应力集中现象逐渐明显,力学特性显著降低,坝体的稳定性系数随时间呈指数减小的规律。