针对当前矿山尾砂等充填骨料种类千差万别、颗粒特征指标繁多、难以从级配角度对不同尾砂实现精准区分与定量评价的现状和难题，利用奇异值分解的数据挖掘算法对十多种矿山充填骨料的级配进行分析，提出一种单一指标的级配综合定量表征方法。首先，将尾砂多种特征粒径、分布指数、关键颗粒含量等常用指标组成的13维数据映射到奇异特征空间，得到级配的一维综合特征；然后，将综合特征进行重构恢复，分析该方法的性能；接着对比分析综合特征指标与传统指标在聚类及充填体性能影响分析上的优势；最后，结合工程案例检验该方法的应用效果。研究结果表明，相比于常用的“粒径＜20μm颗粒质量分数”表征分类方法，特征映射方法对骨料的聚类分析结果更准确、更合理，可实现对各类尾砂的多级精准区分；研究获得了复杂充填骨料级配的奇异特征映射空间，可用于其他骨料的重构变换；在文献数据与工程案例组合的应用检验中，充填体强度、流变特性与映射特征值的线性关系显著，表明该方法应用简便，具有较强泛化能力，对完善复杂骨料级配综合表征方法具有重要理论意义及工程应用价值。