露天矿水资源保护与恢复是煤炭露天开采面临的重大环境问题，是制约露天煤矿大规模发展的重要因素。露天开采形成漏斗效应，对周边地下水资源破坏严重且难以恢复，根本原因是煤层以上隔水层被爆破剥离，隔水层缺失；内排物料结构松散，渗透系数大，达不到隔水、阻水的效果。目前针对恢复与保持露天矿水资源问题，鲜有系统研究及有效措施。为此研究团队提出，以泥岩-地聚合物材料构建露天矿内排土场重构隔水层，将露天矿山及周边工业固体废弃物纳入隔水层原材料选材范畴，在实现构建隔水层的同时，消耗大量工业废渣，形成以露天矿山为中心的工业生态圈。低渗透率是隔水层材料基本特征，其数值应在10^-15m²以内。本文重点考察了材料损伤渗透特性。以地聚物缩聚反应为理论基础，采用泥岩、矿渣、赤泥作为碱激发粉体材料，采用标准砂作为细骨料材料，水玻璃为激发剂，制备得到标准（ϕ50 mm×100 mm）泥岩-地聚合物试样。定义了一维应力条件下，以单轴加载水平为指标的损伤变量D_σ，通过渗透试验分析了不同损伤程度条件下材料渗透特性。结果表明，低损伤（当σ/σ_c＜0.3时）情况下，材料并未出现贯通裂纹，导致渗透介质未能穿过材料，所以未能采集到数据；随损伤的增大（当σ/σ_c≥0.3时），试样的原始空隙与微裂纹迅速扩展、贯通，应力卸载后贯通裂纹不闭合，导致渗透率的急剧增大，且数量级介于10^-16~10^-15m²之间。通过线性与指数两种形式拟合试验结果，确定了本试验条件下损伤变量指数n=6，损伤变量D_σ与渗透率k呈典型非线性关系。泥岩地聚合物材料，在无损伤至破坏全过程中，其损伤-渗透性能满足构建重构隔水层对渗透率要求。为实现永久隔水目的，应当关注其长期渗透性能，以及在地下水环境中是否释放重金属离子等污染性物质，研究团队将针对以上方面内容继续开展研究。