随着社会经济的不断发展,以及人们对于资源的需求愈加迫切,由于大量的金属资源属于不可再生资源,充填采矿法以其高回收率、低贫化率、对环境污染小以及经济效益显著被广泛使用。胶结充填体在两步骤回采过程中作为人工矿柱以及采场结构单元,对采场的稳定性发挥着重要的作用。本文通过胶结充填体室内单轴压缩试验,结合超声波测试技术、声发射监测技术,采用级配分析方法,对尾砂胶结充填体的级配方案进行了分析,开展了连续级配尾砂胶结充填体力学特性及强度预测模型研究,并取得了以下主要研究成果:(1)以程潮铁矿所取尾砂及相关基础资料为试验基础,分析了不同灰砂比、不同分层超声波波速变化规律;结合颗粒粒级分布特征,探讨了全尾砂胶结充填体分层机理。(2)结合Talbol级配理论分析了程潮铁矿尾矿库全尾砂颗粒粒级特征值与级配;采用Talbol级配理论进行了连续级配尾砂胶结充填体力学试验方案设计,分析了不同Talbol指数n所引起的充填体变化特征。(3)以程潮铁矿尾砂胶结充填为工程背景,结合提出的合理级配方案,进行了单轴压缩胶结充填体声发射监测试验,获取了强度及声发射特征参数,探讨了连续级配尾砂胶结充填体力学特性和声发射特征。(4)运用胶结充填体基本物理参数建立了波速-密度双参数预测指标T,构建了胶结充填体强度预测模型;将试验数据应用于强度预测模型、典型强度预测模型,通过曲线拟合对比分析得出所构建强度预测模型拟合结果良好,相关系数达到0.99以上,可以较好的预测连续级配尾砂胶结充填体强度。验证了波速-密度双参数强度预测模型的合理性。