充填采矿法,具备资源再利用,减小对围岩的开采扰动等特点,是符合矿山绿色发展的有效采矿方法。全尾砂胶结充填料浆在采空区固化凝结后与四周围岩耦合,形成三轴受力环境下的一体两介质复合岩体。保证复合岩体的整体稳定并起到良好的支撑作用,是治理采空区重要的一环。根据全尾砂胶结充填采矿法在矿山的实际工程背景,通过实验材料采集,制作标准充填体和围岩体试件,并进行室内相关力学实验,测得全尾砂胶结充填体和围岩体相关力学参数,使用ANSYS软件对不同接触面倾角,不同围压下的胶结充填体与围岩复合岩体进行数值模拟试验,通过室内物理实验、理论分析和ANSYS数值模拟分析等方法,对复合岩体进行三轴受力环境下力学特性研究。研究结果表明:1)充填体与围岩复合岩体的破坏形式主要以剪切破坏为主,且破坏部位主要发生在充填体单元中。接触面倾角为0°和15°的复合岩体为张剪复合型破坏形式;30°~60°的复合岩体主要发生充填体单元的剪切破坏,当围压达到一定程度时,沿接触面滑移现象趋于显著;75°和90°的复合岩体表现出张拉破坏形式更为明显。2)复合岩体的三轴抗压强度随围压的增大呈线性增大,随接触面倾角的增大呈先减小后增大。当围压较小时,接触角对复合岩体整体的破坏形态影响较大,当围压增加到一定值时,接触角对破坏形态影响减弱,围压的影响逐渐明显。3)依据全尾砂胶结充填体与围岩体的相互作用,对复合岩体受力状态进行三维力学原理分析,采用两种研究手段求得复合岩体抗剪强度相关参数。根据分析结果与数值模拟试验的结果对比分析,揭示充填体与围岩复合岩体破坏机理,为充填体强度设计提供理论基础。图74幅;表7个;参60篇。