随着当前固体废弃物不断增加,国家对“绿色矿山”建设有了新的要求,如何合理利用固体废弃物成了当前各大矿山企业急需解决的问题。而高浓度全尾砂胶结充填开采技术是利用不分级尾矿砂通过掺入胶结剂对开采区进行充填实现固体废弃物重复利用的有效方法,但随着开采的逐渐深入,对于充填体的强度有了更高的要求,所以研究充填膏体制备的配比方案,是保证充填治理效果、控制生产成本的核心问题。本文主要通过开展充填体单轴抗压强度试验、剪切强度试验及三轴压缩试验提出满足开采要求的充填体制备料浆配比方案,并建立充填体本构模型对充填体与岩体开展匹配分析及可靠性分析进行理论验证,辅以数值模拟和现场监测数据分析,对高浓度全尾砂胶结充填体强度和充填效果进行了研究,内容和结论如下:通过开展不同料浆浓度、不同灰砂比、不同养护时间条件下高浓度全尾砂胶结充填体单轴抗压强度试验、剪切强度试验及三轴压缩试验,结合试验结果及实际生产要求及可输送性等因素,最终得出可采用料浆浓度70%、灰砂比为1:6的充填配比方案进行充填。通过建立充填体本构模型,结合充填体损伤过程演化、充填体与围岩的能量合理匹配及围岩作用下的充填体力学模型可靠性分析三种理论,对充填体所需要的理论强度与试验结果进行对比分析,得出试验最优方案与理论计算的结果基本吻合。因此实验室得出的最优参数可以作为实际充填作业的参考依据。针对矿体采空区充填前后效果进行了模拟分析,运用FLAC3D进行综合模拟,以-410中段2-2空区作为研究的主体对象,展开开采及充填体稳定性研究,得出矿体采空区充填前,空区顶板的的稳定性较好,而空区的两侧帮围岩则相对稍差。采空区充填后,充填体发挥作用,空区顶部的应力集中现象得到缓解,空区侧帮的围岩拉应力出现降低,部分区域的拉应力消失,空区周围各个区域的围岩移动程度都出现了降低趋势。由此可得,胶结充填方案的配比及充填体强度满足治理空区的标准。以围岩二次应力监测和地表变形监测为主要监测内容,结合监测结果对采空区充填前后效果进行分析。从应力—时间图像的变化趋势对采场的受扰动情况、充填作业以后应力重新分布的情况进行了对比,同时和地表变形监测的位移数据相结合,结果证明监测数据与数值模拟结果基本吻合,充分证实了实验室得出的充填配比方案可行,达到了证明充填作业达到了治理空区的目的,可以保障后续作业的安全进行。该论文有图48幅,表26个,参考文献60篇。