在煤矿结构充填开采过程中,由于开采工作面逐步向前推移,矸石胶结充填体自早期即承受上覆岩层的持续压力作用,并且随着承载时间的延长,充填体可能长期处于含硫酸盐矿井水环境中。轴压荷载与矿井水环境双重作用会影响充填体承载能力及长期稳定性,进而影响采空区的稳定性。本文针对轴压荷载和硫酸盐侵蚀耦合作用下矸石胶结充填体性能演化规律展开研究。分析了早龄期受载对充填体后期力学性能的影响,继而开展了考虑初始加载龄期、加载应力水平以及硫酸盐溶液浓度三因素影响下的应力腐蚀试验,分别研究了充填体损伤劣化规律、承载特征以及硫酸根离子扩散特征。利用超声波、声发射等技术对充填体内部损伤破坏情况进行监测,并结合SEM及XRD进行微观机理分析。基于试验结果,通过理论分析建立了模拟工况条件下充填体损伤劣化模型、单轴压缩损伤本构模型及硫酸根离子扩散模型,以便为结构充填中充填体的设计提供参考。主要研究内容及结论如下:（1）开展了早期受载对充填体后期力学特性影响研究。结果表明早龄期（7d）加载对充填体后期抗压强度和弹性模量具有一定强化效应,但早期应力水平不宜超过80%;横向应变及泊松比随应力水平的增大呈指数型增长趋势,轴向应变呈先减小后增大趋势;当应力水平小于80%时,随着应力水平的增大,破坏形式由剪切破坏逐渐转变为劈裂破坏,当应力水平为90%时,破坏形式以劈裂剪切复合破坏为主。SEM分析表明早期加载促进了水泥水化反应,一定程度上有利于充填体内部粘聚力增强,表现为早期应力水平越大,超声波波速增长速率越大。基于早期受载充填体力学参数,建立了充填体在单轴压缩过程中的损伤演化模型。（2）开展了轴压荷载-硫酸盐侵蚀耦合作用下充填体损伤劣化规律研究。结果表明抗压强度和超声波波速均随浸泡龄期增加呈先增大后减小的趋势,且溶液浓度越高,衰减速率越快;低应力水平（≤60%）下,充填体抗侵蚀能力随荷载增大而增强,高应力水平（≥80%）削弱了充填体抗侵蚀能力;当荷载水平适宜（≤60%）时,初始加载龄期越小,越有利于抗侵蚀能力的提高。SEM和XRD分析证明荷载作用有利于初始孔隙的闭合,并在一定程度上抑制了钙矾石对孔隙及界面过渡区的膨胀效应,但高应力水平易导致轴向裂隙的扩展。基于负指数衰减函数,建立了考虑溶液浓度、应力水平及初始加载龄期三因素影响下的充填体强度损伤劣化模型。（3）开展了轴压荷载-硫酸盐侵蚀耦合作用360天后充填体单轴压缩承载特征研究。结果表明随着溶液浓度的增大,应力应变曲线逐渐呈下降趋势,峰值应变逐渐前置;初始加载龄期越小,压密阶段越短,峰值应变越小,承载能力与初始加载龄期呈负相关;高应力水平（≥80%）削弱了腐蚀环境下充填体长期稳定性。单轴压缩过程中试样以劈裂破坏形式为主,并伴有块状掉落和逐层脱落现象。峰值应力处累计振铃数与溶液浓度及初始加载龄期呈负相关,与长期加载应力水平呈二次函数关系。建立了单轴压缩过程中各因素影响下的损伤演化模型,并在此基础上构建充填体损伤本构模型。（4）开展了轴压荷载-硫酸盐侵蚀耦合作用下充填体内部硫酸根离子扩散规律研究。结果表明充填体内部均呈现硫酸根离子首层聚集现象,相同浸泡龄期下,硫酸根离子浓度由外到内逐层降低;相同深度处,硫酸根离子浓度随浸泡龄期的增加先快速增长后趋于稳定。随着溶液浓度增大,充填体内部硫酸根离子浓度分布曲线呈上扬趋势,侵蚀深度逐渐增大。高应力水平（80%）试样硫酸根离子侵入量高,低应力水平（≤60%）下,硫酸根离子侵入量随荷载增大而减少。当应力水平适宜（≤60%）时,初始加载龄期越小,表层硫酸根离子浓度越低,硫酸根离子侵入量越少,侵蚀深度越小。基于试验结果建立了多因素影响下的表层硫酸根离子浓度函数,并在考虑硫酸根离子化学消耗的基础上建立多因素作用下硫酸根离子扩散模型。