胶结充填体与围岩接触面的力学性质对于深入理解拱架效应以及设计经济合理和安全可靠的充填采场结构具有重要意义。然而,作为典型的水泥基材料,胶结充填体普遍存在抗裂性差、耐久性差和脆性大等先天性缺陷,而且单纯通过提高水泥用量来弥补上述不足不仅给矿山企业带来了巨大的经济和安全成本,也在很大程度上制约了胶结充填开采技术在更大范围内的推广和应用。因此,本文以聚丙烯纤维作为加筋改良材料,研究了不同因素影响下聚丙烯纤维增强胶结充填体与花岗岩接触面的力学特性,并且结合多种辅助手段探究了该接触面的微观结构,讨论了不同影响因素之间的相互作用规律。此外,还进一步讨论了聚丙烯纤维胶结充填体与花岗岩接触面的剪切破坏机制,并以加拿大北部Mouska矿山7-1WS充填采场为工程背景对该条件下的拱架效应进行了类比分析。最后,基于以上实验结果,建立了聚丙烯纤维胶结充填体与花岗岩接触面的一体两介质力学模型,利用ABAQUS数值模拟软件对相关的力学参数进行了反演与验证,并提出了该接触面的剪切强度退化模型,对其峰值之后的退化趋势进行了预测。本论文的主要研究内容及成果可以提炼为以下几个方面:（1）考虑了不同的内部因素和外部因素,如尾砂类型（自然尾砂和人造石英尾砂）、胶结剂类型（硅酸盐水泥、粉煤灰和炉渣）、聚丙烯纤维的体积含量（0%、0.1%、0.2%、0.3%和0.5%）,以及法向应力（50k Pa、100k Pa和150k Pa）、养护时间（1d、3d、7d和28d）、养护温度（2℃、20℃和35℃）、初始硫酸盐浓度（0mg/L、5000mg/L和25000mg/L）和花岗岩表面的粗糙度（R0=0和R1=1.76）等,制作了不同配比和养护环境下的聚丙烯纤维胶结充填体与花岗岩接触面试件,并且基于室内标准直接剪切实验,对其力学性质进行了实验研究,得到了该接触面试件在上述不同因素影响下的剪应力-剪切位移和法向位移-剪切位移的关系,以及剪切强度和剪切强度参数（粘聚力和内摩擦角）的演化规律。（2）借助热重量分析（TG/DTG）、扫描电子显微镜（SEM）、电导率测试（EC）、基质吸力测试、体积含水量测试和渗透率测试等多种辅助手段,对聚丙烯纤维胶结充填体与花岗岩接触面试件的微观结构进行了分析,阐明了该接触面的力学性质与上述影响因素之间的内在作用机理,重点探究了在不同因素影响下聚丙烯纤维的增强作用机理和该复合材料的复合效应,以及胶结剂的水化反应和自干燥过程及其力学响应原理。此外,还以加拿大北部Mouska矿山7-1WS采空区作为工程背景,建立了基于独立均布应力单元的解析计算模型,对该条件下的拱架效应进行了类比分析,并进一步得到了其它工况条件下作用于充填采场底部的垂直应力及其拱架效应转化率。（3）基于以上力学实验和理论研究的结果,探讨了聚丙烯纤维胶结充填体与花岗岩接触面的剪切破坏机制,提出了简化后应力连续条件下的一体两介质力学模型,并且利用ABAQUS数值模拟软件对该接触面的剪切破坏机制进行了分析。同时,对该力学模型中与材料有关的常数（损伤因子α）进行了反演计算,确定了其合理的取值范围,并通过与室内标准直接剪切实验的结果对比验证了该常数与所建力学模型的适用性。此外,还基于库伦准则提出了峰值强度及其退化模型,较好地预测了接触面试件在峰值强度之后的退化趋势。