在充填采矿法中，充填体强度直接影响围岩和充填体的稳定性、采场的采充顺序以及应力变化过程，对采矿安全起着决定性的作用。而大包庄硫铁矿充填所用的选厂尾矿内还有较高的硫化物，由前人研究与现场生产实践可知，硫化物会造成充填体的后期强度下降，使得充填采场的稳定性得不到保证。本文针对这一问题展开研究。
论文采用正交法设计实验，分析比较砂浆浓度、灰砂比、尾废比对充填体强度的影响，得出充填物料的最佳配比。并从微观上研究硫化物对充填体强度影响的机理。通过添加废石的方法对充填体强度进行优化，结合数值模拟对比采场在充填体强度优化前和优化后的稳定性。得到结论如下：
（1）硫化物对充填体强度的影响机理
对充填体试块进行电镜分析，观察含硫充填体的微观结构并结合能谱分析，得出硫化物影响充填体的后期强度，主要是因为参与并影响了水泥的水化反应，生成较多的钙矾石（3CaO∙Al2O3∙3CaSO4∙32H2O）。
推测出硫化物在充填体内的反应机理，具体反应方程式总结如下：
2FeS2+7O2+2H2O→2Fe2++4SO42-+4H+
Ca(OH)2+SO42-+2H2O→CaSO4∙2H2O+2OH-
3CaO∙Al2O3+3CaSO4∙2H2O+30H2O→3CaO∙Al2O3∙3CaSO4∙32H2O
（2）通过添加废石，可以有效改善尾矿粒级级配，利用最大密度曲线理论得出添加废石后混合料的密实度变大，使得充填体的结构更加紧密，从而提高充填体强度。
（3）通过正交实验，利用极差分析和回归分析，探索出符合大包庄硫铁矿生产实际的最优配比为砂浆浓度62%~66%、灰砂比1:6~1:10、尾废比6:4~8:2。
（4）根据经验类比法以及理论计算，暂定充填体后期强度为1MPa，运用数值模拟法比较发现，充填体强度改善后，二步骤回采时采场的顶底板位移降低了40%~50%，可以有效抑制采场顶底板的位移变化。