利用矸石骨料胶结充填材料进行煤矿结构充填开采时,充填体作为主要的支撑构件,其稳定性（包括开采过程中的短期稳定性和开采后的长期稳定性）决定了采空区的稳定性。因此,研究充填体在上覆岩层荷载作用下的变形、损伤及失稳特性具有重要意义。其中,蠕变变形贯穿整个结构充填开采过程,在采煤工作面向前逐步推进过程中,顶板下沉产生的荷载分级施加到充填体上产生短期蠕变变形,开采完成后,充填体在上覆顶板恒定荷载作用下的长期蠕变变形,当蠕变变形过大时会引起充填体的失稳破坏,进而影响顶板安全。鉴于此,本文采用试验研究、数值模拟、理论分析等方法对充填体在开采过程及长期承载过程中的蠕变特性进行了系统的研究。其中,通过试验分别研究了充填体在早龄期条件下、高应力水平下、分级加载下及长期荷载作用下的蠕变特性,分析了不同工况下充填体变形、损伤及蠕变失稳特性;采用数值方法模拟了高应力水平下充填体的蠕变特性;基于试验数据建立了不同条件下充填体的蠕变模型,为充填体的变形及失稳预测提供计算模型;试验中利用超声波、声发射及电阻率监测了充填体在蠕变过程中的损伤演化过程,给出了充填体长期稳定性的监测方法。主要研究内容及结论如下:（1）开展了养护压力对充填体蠕变及力学特性影响的试验,发现压力养护（早龄期受压）可以提高充填体的强度和弹性模量,压力养护充填体的单轴抗压强度和弹性模量分别为对照组的1.005～1.202倍和1.098～1.523倍,有利于充填体的长期稳定性。蠕变应变随应力-强度比的增加而增加,初始加载龄期越早,总应变越大。早龄期加载历史对后期蠕变应变有影响,早龄期充填体在压力作用下的蠕变变形可用Burgers粘弹性模型描述。当养护应力-强度比小于等于80%时,最终充填体波速与单轴抗压强度呈指数关系。使用超声波及电阻率监测整个养护过程以及单轴压缩过程充填体的变化,试验结果表明,可利用波速和电阻率的变化监测充填体的稳定性。（2）开展了高应力水平下充填体的蠕变特性试验研究。分析了充填体在高应力水平下的蠕变特性,试验结果发现充填体具有明显的流变特性,充填体的蠕变过程具有非线性特征。在Burgers模型的基础上串联Bingham粘弹性模型可有效描述高应力区充填体的轴向蠕变应变。分级加载下充填体的蠕变破坏强度略大于单轴抗压强度,其比值在108.9%～116.5%之间,充填体在蠕变过程中具有蠕变硬化特性。分析了充填体蠕变失稳机理,并给出了加固方法。高应力区充填体的蠕变失稳是由于在长期蠕变过程中,应变能在多级加载下的累积和无约束中间部位的连续侧向膨胀引起的,充填体的蠕变失稳将导致其承载力的迅速丧失。利用电阻率-超声波-声发射监测系统监测充填体的蠕变损伤,发现根据电阻率、波速和声发射信号的变化,可以监测高应力区充填体的蠕变稳定性。（3）开展了不同分级加载路径下充填体的蠕变试验。发现矸石骨料胶结充填体的变形和失稳具有加载途径性,受分级加载路径的影响。分析了充填体在分级加载下轴向和横向瞬时应变和蠕变应变特性。当应力-强度比小于0.6时,充填体侧向位置在瞬时加载后蠕变过程中不断收缩;当应力-强度比大于0.6后,充填体侧向位置在瞬时加载后蠕变过程中不断膨胀。充填体在分级加载过程中表现出轴向蠕变硬化和侧向蠕变软化特征,瞬时变形模量总体上呈上升趋势,瞬时泊松比以0.9应力-强度比为转折点呈凹形上升趋势。根据应力-强度比,将充填体在分级加载下裂纹的衍生发展过程分为4个阶段。在不同的加载路径下,轴向蠕变应变速率在进入加速蠕变阶段之前几乎是一个常数,以此建立了带有蠕变应变速率触发加速阶段的非线性蠕变模型。（4）开展了充填体长期蠕变试验,发现应力水平和初始加载龄期均会影响充填体的长期蠕变特性。早龄期施加荷载促进水泥的水化反应,使得充填体更加密实,相较于28 d施加荷载,早龄期施加荷载的充填体在28 d后的蠕变变形更小。充填体的波速随养护龄期增加而逐渐增加,但28 d后,充填体的波速基本保持不变。充填体的电阻率随时间的增长逐渐增加,湿度越小,增长速率越大。充填体的长期极限承载能力可以按照80%的应力-强度比进行设计。根据试验数据,建立了考虑早龄期加载应力水平及弹性模量随时间不断增长的充填体长期蠕变模型。