本文以国家自然基金项目(No.51764013)为依托,为研究钽铌矿尾砂胶结充填体声发射特征及其损伤演化特性,通过对灰砂比为1:4、1:6、1:8和1:10的充填体试件分别进行了单轴压缩和劈裂破坏声发射试验,分析了充填体试件在整个加载过程中的变形破坏特征和破坏模式以及此过程中的声发射参数变化规律;并通过对充填体AE参数的b值及关联分形维数值的详细计算分析,进一步探讨了在不同应力作用下充填体试件内微裂纹的萌生、扩展的损伤演化状况;最后,基于单轴压缩试验得到的力学参数,并结合损伤力学理论对钽铌矿尾砂胶结充填体损伤力学特性进行分析,得到以下主要研究结论:(1)在单轴压缩试验下充填体主要分四个不同变形破坏阶段,且不同灰砂比试件呈现出不同的破坏形式;但在劈裂试验下充填体未见明显屈服阶段,其破坏形式为沿着试件轴心呈“对称式”线状劈裂脆性破坏。(2)在单轴压缩下绝大部分试件声发射事件率和能率极大值均出现在压密阶段或弹性阶段前期,之后紧接着快速下降至较低水平小范围波动。劈裂试验下弹性阶段以前,声发射现象不明显,仅有较小声发射事件数产生;当应力达到峰值点时,AE事件率则突然急剧上升至最大值,此时AE活动异常激烈。(3)在弹塑性阶段时,充填体声发射b值起伏波动较大,并伴有震荡性现象,且其最小值或低谷大部分也在该阶段出现;在应力水平30%以前,充填体分形维数值总体上呈下降趋势,其中振幅分形维数最小值主要集中在应力水平70%~90%范围内,而能率分形维数最小值则主要在60%~90%范围内。(4)结合声发射b值及关联分形维数值均同时出现减小的变化趋势,可作为充填体产生损伤破坏的前兆依据。(5)由充填体单轴压缩试验下得到的力学参数,结合损伤力学理论,得到了适用于本文的充填体损伤参数结果,并由此构建了四种灰砂比的钽铌矿尾砂充填体损伤本构方程及损伤演化方程。(6)在单轴压缩试验下,灰砂比越大的充填体,在达到应力峰值时,损伤值越大,且产生的变形比能U_P也越大;而应力峰值过后,充填体损伤发展相对更快,试件破坏更突然。