高水巷旁充填材料在沿空留巷工程中得到了广泛的应用,但对其在单轴、三轴压缩及蠕变下的变形破坏特征、力学参数变化规律等方面研究系统性不足。高水材料的力学特性受水灰比影响较大,由于各水灰比下基础力学性质研究的不足,制约着其进一步推广应用,因此对其展开力学特性试验研究具有重要的工程实际意义。本文首先通过扫描电镜分析了高水材料的微细观形貌;其次通过RMT-301试验机对1.3~2.5:1六种水灰比的高水材料试样进行了单轴、三轴压缩等试验,分析了试样的变形特征、强度特征、破坏特征等;接着通过RLW-2000流变试验机对高水材料试样进行了短时分级加载单轴压缩蠕变试验,得到了不同应力水平下高水材料的单级加载蠕变曲线并分析了其蠕变特性;最后基于研究结果,对成庄矿4311工作面高水材料沿空留巷工程进行了应用研究。研究结果表明:高水材料的微观结构为固、液、气构成的多孔海绵状结构;单轴压缩下,高水材料的弹性模量、割线模量和峰值强度等随水灰比提高多呈指数函数关系下降。随着水灰比增大,试样由脆性破坏逐渐过渡到延性破坏,试样吸收的总应变能与可释放弹性应变能均呈指数函数关系下降,而耗散能变化幅度不大;三轴压缩下,高水材料在低围压下多表现脆性特征。随着围压增大,峰后应力-应变曲线逐步由脆性跌落过渡至理想塑性状态。在围压作用下试样破坏形态较为完整,产生塑性流动破坏;单轴蠕变下,蠕变应变对应力水平较为敏感,各级稳态蠕变速率随应力水平提高呈指数函数关系增加;采用伯格斯蠕变模型能够很好地描述高水材料的蠕变规律;通过选取合适的高水材料充填体构筑方案,在成庄矿4311工作面成功实施了沿空留巷工程。在监测范围内充填体帮部位移量、顶板下沉量平均值分别为214.2mm、183.2mm,变形较小,表明留巷效果较为理想。