矿山充填中充填接顶率不高一直是矿山亟待解决的难点,在充填料浆中加入膨胀剂能在一定程度上提高充填接顶率,但是井下的充填体必然受到高速荷载的影响,充填体在高速冲击下极易发生失稳破坏。本文利用霍普金森杆试验系统和RMT-150c岩石力学试验系统分别进行了掺膨润土胶结充填体的动载和单轴压缩试验,以研究动载和静载下膨润土对胶结充填体力学特性的影响。具体研究内容如下:(1)采用RMT-150c岩石力学试验系统进行了四个养护龄期(3、7、14、28天)四种膨润土掺量(0、5%、10%、15%)充填体的单轴压缩实验。实验结果表明:掺膨润土充填体的抗压强度、弹性模量和纵波波速随养护龄期的变化规律基本一致,均是随着养护龄期的增大而增大,并且在养护龄期14天之前,这些参数随养护龄期的增加速度较快,但是龄期14天之后增加速度减缓;充填体的纵波波速、抗压强度、弹性模量随膨润土掺量的变化规律也是基本一致的,均是当膨润土添加量为0~10%时,充填体的这些力学参数随着膨润土掺量的增加而下降,但是当膨润土添加量为10%~15%时,充填体的这些参数均有所上升。(2)采用SHPB试验系统对不同膨润土掺量不同养护龄期的充填体以相同入射能进行单次冲击试验。研究结果表明:无论是否添加膨润土,充填体的动态抗压强度均随着养护龄期的增长而增长,且可以用指数函数较好的拟合这种增长。充填体的动态弹性模量随着养护龄期的增长而增长,但是在养护龄期14天之前增长较为缓慢;动载下充填体吸收能随着养护龄期的增长而逐渐增长,并且在养护龄期14天之前,增速较快,之后增长速度减慢。充填体的动态抗压强度、动态弹性模量以及吸收能随膨润土掺量的变化规律一致,均是在膨润土掺量为0~10%时,充填体的这些动力学参数随着膨润土的增加而逐渐降低,但是当膨润土添加量由10%升高到15%时,充填体的这些动力学参数又有一定的上升。(3)对养护龄期30天不同膨润土掺量的充填体进行了循环冲击试验,实验结果表明:在同一入射能的循环冲击作用下,添加膨润土充填体更早发生破坏;多次冲击作用下,掺膨润土胶结充填体在的宏观破坏模式为先周边破损,然后产生裂纹,最后裂纹扩展直至破坏。