研究和开发高效低耗的充填材料和技术,是实现绿色矿山的重要途径之一,可有效缓解矿产资源开采造成的资源浪费和环境问题,成为了采矿行业的重要研究课题。为了减少成本、改善工艺、提高资源利用率、保护远景资源和自然环境,本文提出了新型纤维增强泡沫尾矿充填材料,以某金矿尾矿为原料,在充填料浆混合物中引入预制的稳定空气泡沫,使料浆固结后形成蜂窝状结构的充填材料。选用剑麻纤维、玄武岩纤维和纤维素纤维三种性能不同和形态各异的纤维,将其引入到充填体中,提高充填体的强度和整体性。系统地研究了纤维增强泡沫尾矿充填材料的强度及其演化特征、变形及破坏特征、流动性、宏观及微观结构特征等物理力学特性。主要成果如下:（1）结合泡沫水泥基材料的特点,探索并形成了系统的纤维增强泡沫尾矿充填材料的制备方法;分析原材料的物理力学性质,揭示了纤维增强泡沫尾矿充填材料的形成机理。（2）研究了泡沫尾砂充填材料的物理力学特性。掌握了料浆浓度、胶凝剂掺量、泡沫含量等因素对泡沫尾矿充填材料强度及其演化特征、变形破坏特征、流变性等物理力学性质的影响关系,给出了尾矿充填建议泡沫用量;提出了泡沫尾矿充填材料的流变性预测模型。（3）明确了剑麻纤维、玄武岩纤维和纳米纤维素纤维等三种纤维,在不同掺量时,对水泥基尾矿充填材料的流动性、抗压强度和变形破坏特征等物理力学性质的影响;揭示了三种纤维增强尾矿充填材料的微观结构;表征了剑麻纤维、玄武岩纤维、纤维素纤维增强尾矿充填材料的内部结构;揭示了三种纤维在水泥基充填材料中的作用机理和相应的强度模型。（4）明确了剑麻纤维、玄武岩纤维和纤维素纤维对不同泡沫含量的泡沫尾矿充填材料中的增强作用,从充填料浆的流动性、抗压强度、变形破坏特征等方面进行研究分析。揭示了泡沫与纤维耦合作用对充填材料性能的影响关系。（5）基于计算机断层扫描技术和数字图像分析方法,对泡沫尾矿充填材料的孔隙结构进行定性定量分析;参数化表征了泡沫尾矿充填材料的孔隙结构,明确了孔隙结构参数对密度和抗压强度的影响关系。综上所述,本文得到创新型成果如下:（1）研发了一种纤维增强型泡沫尾矿充填新材料;（2）提出了纤维增强泡沫尾矿充填新材料的制作工艺,揭示了纤维与泡沫对新材料流动性、强度、变形破坏特性等力学性质的影响规律;（3）选取了三种不同类型纤维增强型新材料,分析了相应材料的内部结构及微观形貌,建立了对应的强度模型,揭示了不同纤维类型对材料的增强机制。新型纤维增强型泡沫尾矿充填材料,能够极大地提高尾矿利用率,降低生产成本。在充填体中引入稳定的空气泡沫,加快生产循环。加入纤维增强,提高充填材料的强度改善其结构。本文的研究为矿井充填和绿色矿山的发展提供了设计参考和借鉴。