随着国民经济的发展，对石膏等非金属自然资源的需求量越来越大，我国石膏开采量大致以10%的速度增长。石膏矿山主要采用房柱法开采，遗留下来的采空区严重威胁人民的生命财产安全，成为制约矿山安全生产的瓶颈。近年来，石膏矿采空区失稳造成的重大伤亡事频频发生，采空区稳定性研究已成为影响到矿山资源的合理回收、矿山工作人员安全以及降低地表损失的紧迫课题，对矿山安全开采具有重大现实的意义。 通过对湖南常德、湘潭、浏阳、广西合浦等地区大量石膏矿山地下采空区的现场调查以及相关资料调研，本文开展了石膏物理力学性能室内实验、石膏矿采空区失稳机理研究，并以某石膏矿为例，对其采空区的稳定性进行系统了研究。 对23家石膏矿山的硬石膏、二水石膏试样进行了常规物理力学性能试验，开展了硬石膏饱水条件下的单轴强度试验以及常规三轴压缩实验。分析了二水石膏与硬石膏强度差异的原因、水对石膏强度的影响以及石膏三轴抗压强度、残余强度和峰值应变随围压增加的变化规律，利用损伤力学理论推导和建立了石膏的损伤本构模型。 分析了矿柱稳定性影响因素、破坏模式以及破坏机理，总结和归纳出采空区顶板失稳主要有整体坍塌、筒冒型冒落和拱冒型冒落三种模式，并分析了其力学机理。 采用多种方法对某石膏矿山的矿柱和采场顶板稳定性进行了计算，分析了该石膏矿山采空区的稳定性状况，为矿山制定相应的安全对策措施提供了科学的技术指导。 采用有限单元法对上下分层开采时矿柱不同重叠情况下的稳定状况计算分析得出：上下分层矿柱留设不当将造成矿柱失去支撑而溃塌，诱发上下分层采空区连通，导致采空区上覆岩层整体垮塌，为房柱法开采设计提供了理论依据。