为明确破碎煤体注浆加固后变形破坏特征以及主要力学参数关系，采用自主研发的破碎岩体注浆加固装置，筛选赵楼煤矿现场破碎煤样，制作不同粒径、不同水灰比条件下注浆加固试件，开展试件图像分析以及单轴压缩试验。研究结果表明：1)多数试件应力-应变曲线呈现“折线”式的升降现象，试件破坏以近似纵向曲折劈裂为主。不同粒径试件的总应变能、耗散能和弹性能大小交替变化，且各部分能量交替时对应的应变呈现不同步现象。2)相同水灰比条件下，随着岩体粒径的增加，注浆充填分形维数呈现下降趋势，粒径由5～10 mm增加到15～20 mm时，注浆充填分形维数D由1.74降低到1.51,最大降幅为13.2%。试件单轴抗压强度、储能极限、峰值应变随着岩体粒径的增加均呈现先降低后增加的特征。3)相同粒径条件下，不同水灰比试件注浆充填分形维数随水灰比的增大呈现先增大后减小的趋势，但整体变化幅度较小，最大降幅为1.83%。试件单轴抗压强度、储能极限随着水灰比的增大均呈现先增加后降低的特征，试件峰值应变随着水灰比的增大而逐渐减小。