为解决某矿山固废堆积严重、充填体整体强度低等问题,以尾砂、废石为充填骨料,并添加聚丙烯纤维制备充填料,通过正交试验,探究了灰砂比、废石级配指数、纤维掺量对充填料浆坍落度和充填体强度的影响,并确定最佳充填材料配比.结果表明:影响充填料浆坍落度的主次因素依次为废石级配指数、纤维掺量、灰砂比,而影响充填体28d抗压、抗拉强度的主次因素则依次为灰砂比、纤维掺量、废石级配指数;灰砂比减小和废石级配指数增大均削弱充填体强度,纤维掺量为0.6％时,充填体强度最大;构建了主要因素耦合影响下的充填体强度及坍落度的拟合函数,根据拟合函数建立了主要因素与充填体性能各指标之间的影响关系三维模型图,均符合Z＝Ax2＋By2＋Cx＋Dy＋Exy＋F 的关系;基于正交试验和矿山实际需求,得到最优充填材料配比参数:灰砂比1∶5、废石级配指数0.8、纤维掺量0.6％,在此条件下,充填料浆的流动性和充填体强度均能满足矿山的充填要求,且充填材料的成本相对较低.