矿山钻孔应力计是一种监测冲击地压的矿用量测仪器,可以对冲击地压危险区域及危险程度进行实时预警。钻孔压力枕是钻孔应力计上用于承受压力的关键部件,其结构尺寸直接影响监测冲击地压的精度,增大钻孔压力枕的尺寸,可以使得钻孔压力枕在初压下更好地贴合岩体,能提高监测冲击地压的精度。但是随着钻孔压力枕尺寸的增加,又会产生耐压性能不足的问题,本文分析大尺寸钻孔压力枕的耐压性能,对提高钻孔应力计的可靠性和灵敏性具有比较重要的实际工程意义。依据钻孔压力枕在岩体内的工况,对所设计的钻孔压力枕进行耐压试验。耐压试验分为空打和施加包体两种工况,空打耐压试验测试钻孔压力枕在内压下的形变和耐压性能,随着载荷的增加,钻孔压力枕的厚度尺寸呈现整体增大趋势,宽度尺寸呈现整体减小趋势;施加包体的耐压试验测试钻孔压力枕在内外双重载荷下的耐压性能,内压和外压的变化趋势基本一致。钻孔压力枕所用材料为S30408不锈钢,采用小冲杆试验技术测试该材料的力学性能。基于扩展有限元(XFEM),利用有限元分析软件ABAQUS,模拟试件在小冲杆试验中的断裂过程,材料的断裂区域先经历减薄,减薄区逐渐产生较大的塑性变形,随之产生裂纹扩展,直至断裂。基于弹塑性理论,模拟不同厚度的钻孔压力枕在耐压试验工况下的应力和应变特性,试验值和数值模拟值相对误差在0.21%～9.12%之间;随着钻孔压力枕厚度的增加,应力和应变呈现整体下降趋势;随着包体初始间距的增大,应力和应变呈现整体上升趋势,厚度为1.6mm的钻孔压力枕可以满足空打和较大包体间距工况的耐压要求。研究焊接残余应力对钻孔压力枕耐压性能的影响,模拟出钻孔压力枕的最大焊接等效残余应力为254MPa,焊接残余应力会导致钻孔压力枕在内压载荷下的实际应力分布不均匀,产生应力集中现象。焊缝区存在树枝晶组织垂直于熔合线生长,破裂位置主要集中在热影响区,在钻孔压力枕断口试样内侧往外侧的方向上,由韧性断裂转变为脆性断裂,钻孔压力枕由内往外进行开裂。钻孔压力枕的耐压性能主要由结构尺寸和焊接质量决定,利用有限元方法对其进行耐压数值模拟,并分析焊接接头的组织、成分和断口形貌,可以较准确地研究钻孔压力枕的耐压性能,为钻孔压力枕的结构设计和焊接工艺提供了依据。