首先，可压缩性
尾矿是三相的，在荷载作用下的压缩包括尾矿颗粒的压缩、孔隙中水的压缩和孔隙的缩小。在100 ~ 600 kPa的常用工程压力范围内，尾矿颗粒和水本身的压缩可以忽略不计。因此，尾矿堆积体的压缩变形主要是由孔隙中的水和空气体排出引起的。可以说，尾矿的压缩和水从孔隙中排出是同时发生的。颗粒越粗，孔径越大，透水性越大，所以尾矿中水的排出和沉积物的压缩越快，细颗粒的尾矿耗时越长。这个过程称为渗透固结过程。
由于尾矿的松散沉积状态、高棱角性和级配特征，其压缩性大于类似的天然土。在传统土力学中，一维压缩(固结)试验被广泛用于评价土的压缩性。然而，尾矿试验的解释是复杂的，因为加载曲线的“原始压缩”段和“再压缩”段并不总是像天然粘土那样完全和明显地分开。根据经典土力学理论，有些尾矿泥可能出现类似粘土的预固结现象。然而，大多数尾矿，甚至在预固结之后，在孔隙比和压力之间的关系曲线(e-logp曲线)中显示出大的曲率。因此，压缩系数的分析必须指出施加压力的范围。表1列出了由一维压缩试验确定的压缩指数的典型值，以及测量这些值的应力范围和相应的初始孔隙比。
表1尾矿压缩指数Cc的典型值
尾矿类型
初始空隙率e0压缩指数Cc应力范围/千帕应力随时间变化对尾矿泥浆压缩性的影响与天然粘土相似。过度固结使E-logp压缩曲线的初始再压缩段变得平缓。由于尾矿淤泥沉积物在水上的干燥或毛细吸力，可能会发生过度固结，但大多数尾矿淤泥沉积物的预固结在数量和垂直深度上是有限的。在典型深度范围内，正常固结状态下的压缩最有意义。
如表1中的数据所示，尾矿砂和尾矿砂泥的差异是影响压缩指数的最基本因素。尾矿砂的Cc值一般在0.05-0.10之间，而大多数低塑性尾矿砂泥的Cc值一般在0.20-0.30之间，后者比前者高3-4倍。另一个重要因素是沉积物中尾矿砂和尾矿砂泥的密度或孔隙比。初始状态越松或越弱，承受的压力就越大。
在表1中，几种材料具有优异的可压缩性。磷尾矿泥浆由于初始孔隙比高和高活性粘土矿物的存在，具有不寻常的压缩性。此外，铝土矿尾矿和石膏尾矿也表现出与时间相关的变形特征，这可能是由颗粒之间的粘附和/或每个颗粒的蠕变引起的。这些材料的可压缩性是载荷持续时间的函数，难以用传统方法评估。
二。合并
在荷载作用下，尾矿沉积物孔隙中的自由水逐渐排出，孔隙体积逐渐减小，孔隙压力逐渐向尾矿骨架转移。这一过程称为尾矿固结。固结使尾矿沉积物发生压缩变形，同时尾矿强度逐渐增加。因此，固结不仅引起坝体(和地基)的沉降，而且控制着坝体(和地基)的稳定性，是尾矿库工程中最重要的工程性质之一。
根据大砂基理论，材料固结的时间速率可分为一次固结和二次固结。主固结控制着恒荷载下孔压消散的速度，对某些类型的稳定问题和渗漏问题具有重要意义。
尾矿的主要固结发生迅速，甚至难以在实验室中测量。获得的少量数据表明，沉积海滩尾矿的固结系数Cv从5× 10-1cm2/s到102cm2/s不等，尾矿泥浆的固结系数Cv一般在10-2 ~ 10-4cm2/s之间，与天然土处于同一数量级。表2列出了尾矿砂和尾泥浆c的典型值。
表2固结系数Cv的典型值
尾矿类型
cv/cm2·s-1尾矿类型cv/cm2·s-1铜尾矿泥
钼尾矿(沉积海滩)
黄金尾矿泥
3.7×10-110-3~10-1
102
6.3×10-2
铅锌尾矿泥细粉煤渣
铝土矿尾矿泥浆
磷酸盐尾矿泥浆
10-4~10-23×10-3~10-2
10-3~5×10-2
2×10-4
而尾矿泥固结系数Cv随孔隙比E的变化趋势却大相径庭，与天然粘土完全不同，如图1所示。铜尾矿泥的Cv值随着孔隙比的减小而增大，天然粘土在预固结压力范围内，在与内应力相对应的孔隙比下一般表现出相反的形状。随着孔隙比的降低，金尾矿的Cv值略有降低。磷尾矿泥浆的Cv-E曲线更为特殊，在较宽的孔隙比范围内，其Cv表现为常数。铜锌和钼尾矿显示出更多的异常趋势。
图1不同尾矿泥浆的固结系数Cv随孔隙比e的变化。
固结特性是渗透率和压缩性的函数，因此根据渗透率和一维压缩的应力-应变特性，固结系数可表示为:
式中k——渗透系数；
γ-水的密度；
MV-体积变化系数，mv = & # 8706ε/∂σ，其中ε为应变，σ为应力值。
这样，Cv随孔隙比的变化就与渗透率的相应变化和应变对应力的变化率有关。天然土的固结系数主要受渗透率变化的控制，而尾矿泥浆的固结系数较为复杂。渗透率在一定孔隙度范围内可能起决定性作用，应力应变特性在其他场合起决定性作用。由于这种复杂性，空隙率对Cv的影响不能一概而论，所以每种材料的Cv变化必须通过实验来测量。
大多数类型的尾矿，在正常荷载下，即使在主固结引起的孔隙压力消散基本完成后，次压缩也往往产生连续变形。尾矿砂和非塑性尾矿砂泥的二次压缩可能是由于连续的颗粒重排和颗粒在载荷作用下滑动造成的。而且由于颗粒间水的存在，颗粒间接触的连续裂缝扩大，这也可能是部分棱角状尾矿颗粒二次压缩的原因。但尾矿的次压缩性很小，从实用角度来看，与主固结相比，没有实际意义。石膏尾矿除外，它以蠕变为主，因此经典的太沙基固结理论不再适用。
