沿空留巷技术在矿业工程领域中应用越来越广泛,但巷旁支护混凝土充填体因不能够与上覆岩层形成有效的协调让压等结构问题限制了它的应用。高延性混凝土具有良好的强度、韧性和塑性变形能力等优点,可作为理想的沿空留巷巷旁支护充填材料。本文以C40普通混凝土配比为基础,选取矿物掺和料粉煤灰、韧性较高且有良好缓冲性能的乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）和常用来提高混凝土延性的钢纤维对混凝土材料进行改性,并按照混凝土力学性能试验方法国家标准,分别制作了100mm×100mm×100mm的立方体试件,用于单轴抗压和劈裂抗拉试验;制作了100mm×100mm×300mm的棱柱体试件,用于轴心抗压及弹性模量的试验;制作了100mm×100mm×400mm的棱柱体试件,用于抗压和三点弯曲抗折试验。通过实验室物性测试、数字散斑技术以及数值模拟对改性混凝土的力学性能以及破坏过程进行了分析研究,取得了以下成果:（1）按照国家标准测试了高延性混凝土的力学性能,并结合试验结果分析了粉煤灰、乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液及钢纤维对普通混凝土的改性机理。结果表明:粉煤灰的替代以及聚合物的掺入通过增强混凝土内部的粘结性及整体性使得混凝土裂而少碎,并通过掺入的钢纤维限制混凝土裂缝的发育来增强混凝土的服役时间;因聚合物自身抗压强度及弹性模量较低,随着聚合物掺量的增加,混凝土的抗压强度逐渐降低,但塑性变形能力会逐渐增加;钢纤维自身的韧性较大,掺入混凝土中能够很好的改善混凝土的延性,在混凝土抗折试验中,表现出非常好的韧性,大大增强了混凝土的跨中挠度及峰后延性;钢纤维的掺入,混凝土前期的强度得到了保证,能够较好适应工作面的开采速度;聚合物掺量在15%时,产生的薄膜及网状结构在7天左右成型,抗压时展现出其承载作用,粉煤灰的替代对混凝土抗压强度的增加主要表现在后期。（2）利用数字散斑技术对尺寸为100mm×100mm×300mm的混凝土试件轴心抗压破坏过程进行了细观层面的研究,应用局部化带理论分析得出,普通混凝土受压时裂隙扩展速度较快,加入钢纤维后,较大限制了混凝土裂隙的扩展速度;随着聚合物掺量的增加,局部化带与裂隙转化的应变阈值明显增大,裂隙扩展速度再次减小,试件整体受力较为均匀,微小裂隙分布于整个试件表面,裂隙张拉及错动位移曲线愈加缓慢,最后张拉或错动位移中两个相反的方向会出现在一条局部化带中。通过对不同配比的高延性混凝土各阶段试件比例分析可知,钢纤维和聚合物的掺入增强了混凝土的均质性,与宏观分析结果一致。（3）通过FLAC3D数值模拟,研究高延性混凝土充填体在沿空留巷中的受压破坏过程,充填体参数使用F15S1力学测性所测量出的参数,分析了充填体处塑性区、顶底板移近量和充填体垂直应力状况并阐述了高延性混凝土充填体在顶板回转下沉之后的破坏规律,从而为研究其他改性混凝土的相关力学性能及破坏过程提供了有效参考。