在矿山充填开采中,胶结充填体的力学性质对预防采区上覆岩层移动和地表沉陷具有直接影响。因充填深度的不同,胶结充填体受到来自地温和地压的复杂影响,因此研究胶结充填体在地温、地压影响下的力学性质对深部充填采矿的安全开展具有重要的意义。本文依托于国家自然科学基金“深层软岩体流变、蠕变、固流转化统一理论及控制技术的研究”(51674149),以山东某金矿的全尾砂为骨料、用水泥胶结配制全尾砂胶结充填体试样。本文开展了全尾砂胶结充填体不同养护温度和龄期的单轴压缩强度试验,不同养护温度和围压共同作用的三轴压缩强度试验,不同养护温度的单轴蠕变试验和不同围压的三轴蠕变试验,主要研究了龄期、养护温度和围压对全尾砂胶结充填体强度及蠕变特性的影响。借助扫描电镜观察分析了不同龄期和养护温度的全尾砂胶结充填体的微观结构。主要研究内容和结论如下:(1)开展有关胶结剂类型、料浆灰砂比、质量浓度和龄期对全尾砂胶结充填体强度影响的正交试验,确定胶结剂类型为P·O 42.5水泥,灰砂比为1:6、质量浓度为75%。对在0℃、20℃、40℃、60℃和80℃温度下养护3天、5天、7天、14天、21天和28天龄期的全尾砂胶结充填体进行单轴压缩试验,研究了不同养护温度和龄期的全尾砂胶结充填体的强度及变形规律,可以为胶结充填体强度设计和充填开采提供一定的参考。(2)分别开展不同养护温度和围压下全尾砂胶结充填体的室内三轴压缩试验,探究了养护温度、围压作用下全尾砂胶结充填体的强度及变形规律。根据试验结果绘制莫尔应力圆,得到内聚力c和摩擦角Φ。基于Lemaitre应变等价原理,运用Weibull统计损伤理论建立了养护温度、围压作用下全尾砂胶结充填体的损伤本构模型和损伤演化方程,可以较好描述全尾砂胶结充填体在不同养护温度和围压下的应力-应变规律,并分析了临界损伤值D_cr与养护温度和围压之间的关系。(3)对全尾砂胶结充填体进行不同养护温度(0℃、20℃、60℃和80℃)和围压(0.3MPa、0.6MPa、0.9MPa和1.2MPa)的蠕变试验。全尾砂胶结充填体在同级应力水平下的稳态蠕变率整体上随温度升高而增大,其瞬时弹性变形随应力水平与围压的升高而增加,蠕变过程具有明显的减速蠕变和稳定蠕变,围压和应力水平越高,减速蠕变阶段越明显,产生的蠕变变形量且对应的稳态蠕变率越大。Burgers体和Poyting-Thomson体均能较好描述全尾砂胶结充填体的减速蠕变阶段和稳定蠕变阶段。运用ABAQUS和FLAC 3D进行数值模拟获得的结果与室内模型试验结果基本吻合,证明了模型试验开展的合理性以及所得规律结论的准确性。