尾矿坝是否安全稳定直接关系到矿山企业的安全运营以及下游人民的生命和财产的安全。尾矿砂作为尾矿坝的筑坝原材料,在堆存过程中由于多种复杂因素的共同作用而发生氧化并产生酸性废水,尾矿砂的矿物组成、物理力学性质也相应地发生变化,尾矿坝的应力场、渗流场也将随尾矿酸化而发生变化。本文分析了尾矿酸化及尾矿酸化对尾矿砂影响的化学机理;采用动态浸泡试验对尾矿砂维持96h化学浸泡,对浸泡后的尾矿砂开展了一系列的测试,研究尾矿砂不同氧化酸化程度(0、25%、50%、75%、100%)下的尾矿砂矿物成分及物理力学性质的变化规律;在试验基础上,基于耦合分析理论,开展了尾矿酸化条件下尾矿坝安全流固耦合数值模拟分析,主要研究成果及结论如下:(1)尾矿砂因硫化物的存在而发生酸化,其酸化会使尾矿砂发生氧化-还原、溶解作用、沉淀作用、离子交换、吸附-解吸等化学物理运动。这些化学物理作用将引起尾矿砂的矿物组成、物理力学性质的复杂变化;(2)开展了尾矿砂的双氧水动态浸泡试验,对浸泡前后的尾矿砂进行矿物成分检测、颗粒分析、比重试验、最大干密度试验、抗剪强度试验、渗透试验。发现随氧化程度的增加游离氧化物(硫化物)、难溶盐溶解得越多,细粒含量越多,比重、最大干密度越小、抗剪强度越低、渗透系数越小;(3)基于理论分析及系列试验结果,采用GeoStudio数值模拟软件开展了尾矿坝安全流固耦合模拟分析研究,模拟结果为随尾矿氧化酸化程度增大,尾矿坝水平方向、垂直方向变形均变大,剪应变增加,稳定性系数降低。