金川二矿区采用废石、全尾砂替代棒磨砂及风砂作为充填骨料制备废石尾砂复合胶结充填体作为人工假顶,用以回采二矿区井下矿体。然而,作为人工假顶的充填体在承受上覆岩体荷载、爆破开采扰动等静载、动载作用时,一旦发生变形破坏失稳将严重危害井下工作人员的生命财产安全。因此,本文以废石尾砂复合胶结充填体（WTCCB）为研究对象,通过室内力学试验、理论分析及数值模拟等手段对废石尾砂复合胶结充填体的力学特性、能量演化及损伤演化机制进行了系统的研究。主要取得的研究成果如下:（1）探明了砂灰比、废石颗粒级配指数、纤维掺量及纤维长度对WTCCB试样抗压、抗拉强度的影响规律,构建了考虑多因素交互影响的抗压、抗拉强度预测模型,并采用了模糊综合评判模型对废石尾砂充填体的配比参数进行了优化,得到最的配比参数为:砂灰比4、废石颗粒级配指数0.6、纤维掺量0.6%、纤维长度6mm。（2）探明了砂灰比、废石颗粒级配指数及纤维掺量对WTCCB试样微观结构及矿物成分的影响规律,并从微观结构角度揭示了聚丙烯纤维对WTCCB试样力学性能的增强机理。其次,结合CT扫描及三维重构技术,探明了砂灰比、废石颗粒级配指数及纤维掺量对WTCCB试样压缩前后的孔隙度、内部裂纹演化的影响规律,并从微细观角度阐明了影响因素对WTCCB试样力学性能的影响机制。（3）分析了单轴压缩与劈裂荷载作用下WTCCB试样的应力-应变曲线、弹性模量及变形破坏特征,推导构建了单轴压缩与劈裂荷载下的WTCCB试样损伤本构模型;通过构建的损伤本构模型,研究了不同砂灰比与纤维掺量下WTCCB试样的损伤演化规律;其次,结合能量耗散原理及损伤本构方程,分析了 WTCCB试样的能量分配演化特征,并揭示了 WTCCB试样变形破坏的能量损伤演化机制。（4）探明了含弱结构面的存在对WTCCB试样应力-应变曲线形态,抗压强度及破坏形态的影响规律,构建了考虑弱结构面削弱效应的抗压强度预测模型。其次,利用PFC3D建立了 Type1型（不含弱结构面）和Type2型（含弱结构面）废石尾砂复合胶结充填体的颗粒流模型,分析了砂灰比和纤维掺量对WTCCB试样裂纹演化与颗粒破坏的影响规律。（5）探明了冲击加载下WTCCB试样抗压强度及弹性模量随平均应变率的变化特征,并分析了试样的应力-应变曲线特征及破坏形态;推导构建了冲击荷载下的WTCCB试样的动态损伤本构模型,分析了冲击加载下不同砂灰比与纤维掺量的WTCCB试样的损伤演化规律;其次,研究了冲击加载下WTCCB试样变形破坏过程中的能量分配演化规律,并进一步揭示了WTCCB试样冲击压缩破坏的能量损伤演化机制。（6）开展了金川二矿区井下矿体回采的数值模拟研究,探明了采充过程中下向进路充填体假顶的受力特征,并将废石尾砂充填与高浓度粗骨料充填的充填效果进行对比,论证了废石尾砂充填的稳定性与可靠性。最后,分析了废石尾砂复合胶结充填体的经济及社会效应。