将充填技术引入高寒地区可有效减少采矿对环境的破坏。针对低温下尾砂胶结充填体力学性能和固结机理研究的不足，开展5 ℃养护下充填体试块的单轴抗压、XRD分析、热分析和SEM观测试验研究，根据定性和定量分析结果探讨低温下尾砂胶结充填体的强度演化规律与固结机制。结果表明：低温对尾砂胶结充填体早期强度影响较大，其中各主要因素的影响程度由大到小依次为灰砂比、养护龄期、质量浓度；低温下的水泥净浆的AFt、C-S-H主特征峰均低于常温下的水泥净浆，7 d龄期无外加剂的水泥净浆未出现AFt衍射特征主峰，而7 d龄期掺外加剂的水泥净浆出现

尾砂浓密中絮团结构与絮凝效果随絮凝条件变化发生改变，对浓密机内沉降区固液分离效率产生影响，但现有研究少有基于尾砂絮团结构分析絮凝条件产生的影响。为此，本文采用管道絮凝方式，对不同絮凝条件下形成的尾砂絮团结构高清获取，分析絮团等效直径以及絮团分形维数随之变化的规律，并对絮凝后的上清液浊度以及絮团沉降速度开展研究。结果发现，阴离子型聚丙烯酰胺与尾砂颗粒形成的絮团结构最大，絮凝剂单耗、尾砂进料浓度、絮凝剂浓度和流体剪切梯度G对絮团等效直径、絮团分形维数、上清液浊度以及絮团沉降速度产生重要影响。絮凝剂单耗在90~105 g/t、尾砂进料浓度在25%~30%、絮凝剂浓度小于1/10000、流体剪切梯度30~50 s^-1时形成的絮团等效直径超过1000 μm、絮团分形维数在1.64~1.68之间、絮团沉降速度均超过9 m/min、浓密机模型内上清液浊度低于50 mg/L，絮团沉降速度加快能够提升浓密机内沉降区固液分离效率，该结论为膏体充填实际生产中控制絮凝条件参数提供了价值参考。

针对矿山充填料浆高浓度易堵管、低浓度采场积水问题，开展废石尾砂充填料浆的强度特性和流动特性试验研究。基于不同充填配比的强度、塌落度、扩展度和流变参数，构建了强度参数、流动参数和充填材料成本数学模型。结果表明：充填体强度、料浆塌落度和扩展度随含水量增大而增大，料浆屈服应力和塑性黏度随含水量增大而减小。强度模型求解的达标含水量为20.5%~26.0%，3 d、7 d和28 d的最小强度分别为1.58 MPa、2.50 MPa和5.20 MPa；流动模型求解的达标含水量为22.0%~26.0%，塌落度和扩展度的最小值分别为25.64 cm和44.37 cm，屈服应力和塑性黏度的最大值分别为206.7853 Pa和0.7894 Pa·s。优化的材料成本为244.84元/m³，充填体中的的废石、全尾砂、水泥和水用量分别为0.6535 t/m³、0.6535 t/m³、0.3268 t/m³和0.5663 t/m³，建议充填输送料浆含水量为25.74%。