1、采矿设计参考资料梁 窝 计 算编写人： 赵启茺兖州煤矿设计研究院采矿室1981 年 12 月说 明在井筒装备设计中，需要预留梁窝时，为减少重复的计算工作，并对原计算公式进行了修正，特编制梁窝计算参考资料以供参考。由于时间短促，有不足之处，望同志们在使用中随时指正。第 1 页一梁沿梁的铅垂面向下伸入时，先伸入端的梁宽高度 的计算h1.公式的推导：从图一可以看出：当 时， 的值最大，随着 的增加， 随之减小，0x1hx1h直到 ，则2C20所求梁窝高： 1201cosh2intaLM0sitnch为了求得 为极大值时 角，须使上式的一次导数为 0。20setacosec0dL即： 3inhM在应用
2、中解出上式 值比较困难，概括目前实际应用范围编成程序通过电算得出结果，并整理成表格（见表 135）2表中符号含义及单位：梁高单位，mm；0h图一第 2 页C梁一端埋入井壁深度，单位：mm；M梁在井筒内的跨度（指梁中） ，单位：m；当 为极大值时的 值，单位：mm；2h2h当 为极大值时的 角，单位：度。3.表格应用范围：M 为 3m 至 8.8m 每隔 200mm 为一级，即3，3.2，3.4，3.6，8.8m。C 为 250mm 至 600mm 每 10mm 为一级，即250，260，270，600mm。：100450mm 为一组；450700mm 为一组；0h7001000mm 为一组。4
3、.使用方法：根据设计已经确定了的 M、 、C 各值（见图一二）查表h分别得 ， 值2h02cos实例：已知：M=5.125m ，C450mm， 320mm，把 M 进为 5.2m0h 图二第 3 页查表得： 194mm， 19.492h30194353cos. mM 值是根据梁在井筒中的位置计算求得，一般和表中 M 值不相等。可按 100mm 进一级，不足 100mm 舍去确定之。C 值在设计中一般是人为选定，要求 C 值尽量按本表级别确定。5.修正通过查表计算出来的梁窝高度仅为理论上的计算高度，考虑各种施工误差和安装方便应增加一个高度系数 K100mm 左右。当梁靠近井筒中心线或型号比较大时
4、系数可大一些。反之系数可以小一些，最后把梁窝高度取一整数。例：533+97 630mm二梁的一端与其他梁连接，另一端伸入井壁的梁窝高度计算公式从图三可以看出梁伸入梁窝过程中，梁窝最大高度为 实线梁所示位置。计算公式为： 12h0cos2tanLM0stcsh1inl计算出结果后另加高度系数 K=100mm 左右。图三第 4 页三梁沿井筒水平方向伸入梁窝时，梁窝宽度的确定1.确定采用水平伸入法时一定要具备以下三条件：1）梁的长度小于井筒直径；2）施工悬吊设施不得妨碍梁在井筒中作水平方向摆动；3）梁的位置一般应距井筒中心三分之二左右半径处或三分之二半径以远位置。2.从图四可以看出，当梁伸入梁窝在最
5、不利位置时，相当梁的一端埋入井壁长度左右。这样求出的1M梁高度就比较小，另外梁在井筒中做水平方向摆动时，梁的一端和梁窝宽度均沿圆的曲线变化，因此梁窝宽度计算公式推导比较复杂而又无实用意义。根据作图法验证：当梁的一端埋深不超过 500mm 时，则 一般不大于 110mm， 角不大于 20。目前梁宽一2b般均不超过 300mm，按梁宽 300mm 验算：13019cosm210b梁窝宽： 2349bm上式结果减去梁宽 300mm 的梁净增加梁宽为：图四第 5 页429-300129mm从以上分析可得出如下结论，水平伸入法在一般情况下梁窝宽度不用计算，可按第四条“梁窝位置误差法”确定。四以上各条当梁
6、伸入梁窝时，所需的梁窝高度或宽度，据了解梁窝的大小在施工中误差较小，而梁窝的位置不易凿准。故设计应考虑误差，经向有关施工单位了解（见图五）或和施工单位协商确定并和伸入法进行比较最后取大值。五梁窝深度计算： 1nCk式中： 梁窝深；梁窝加深系数取 200mm 左右。1图五第 6 页表1 C=250 C=260 C=270 C=280 C=290 C=300M 0h22h2h2h2h2h100-450 105 19.80 111 20.12 118 20.44 124 20.75 131 21.05 137 21.47450-700 99 21.99 105 22.31 111 22.61 117
7、 22.91 124 23.21 131 23.503700-1000 88 23.88 94 24.18 100 24.48 107 24.77 113 25.06 120 25.34100-450 102 19.17 108 19.49 114 19.80 121 20.10 127 20.39 133 20.80450-700 96 21.22 102 21.53 108 21.83 115 22.12 121 22.41 127 22.693.2700-1000 87 22.97 93 23.27 99 23.57 105 23.85 111 24.13 118 24.41100-45
8、0 99 18.60 105 18.91 111 19.21 117 19.51 124 19.80 130 20.19450-700 94 20.52 100 20.82 106 21.12 112 21.41 118 21.69 124 21.973.4700-1000 86 22.16 92 22.45 97 22.74 103 23.02 110 23.30 116 23.57100-450 97 18.08 102 18.38 108 18.67 114 18.96 120 19.25 126 19.63450-700 92 19.88 98 20.18 103 20.47 109
9、20.75 115 21.03 122 21.303.6700-1000 85 24.42 90 21.71 96 21.99 102 22.27 108 22.54 114 22.81100-450 94 17.59 100 17.89 106 18.18 112 18.46 117 18.74 123 19.12450-700 90 19.30 96 19.59 101 19.88 107 20.16 113 20.43 119 20.693.8700-1000 83 20.75 89 21.03 94 21.31 100 21.58 106 21.85 112 22.11第 7 页表2
10、C=310 C=320 C=330 C=340 C=350 C=360M 0h22h2h2h2h2h100-450 144 21.76 151 22.04 158 22.32 165 22.59 172 22.86 179 23.12450-700 137 23.78 144 24.05 151 24.32 158 24.59 165 24.85 172 25.103700-1000 126 25.61 133 25.88 140 26.15 147 26.40 153 26.66 161 26.91100-450 140 21.09 147 21.36 153 21.63 160 21.90
11、 167 22.16 174 22.41450-700 134 22.97 141 23.24 147 23.51 154 23.76 161 24.02 168 24.273.2700-1000 124 24.68 131 24.94 137 25.20 144 25.46 151 25.70 158 25.95100-450 136 20.47 143 20.74 149 21.01 156 21.26 163 21.52 170 21.77450-700 131 22.24 137 22.50 144 22.76 150 23.02 157 23.27 164 23.513.4700-1
12、000 122 23.83 128 24.09 135 24.35 141 24.60 148 24.84 155 25.08100-450 133 19.90 139 20.17 146 20.43 152 20.68 159 20.93 165 21.18450-700 128 21.57 134 21.83 140 22.08 147 22.33 154 22.58 160 22.823.6700-1000 120 23.07 126 23.32 132 23.57 139 23.82 145 24.06 152 24.30100-450 129 19.38 136 19.64 142
13、19.90 148 20.15 155 20.39 161 20.63450-700 125 20.96 131 21.21 137 21.46 144 21.71 150 21.95 157 22.193.8700-1000 118 22.37 124 22.62 130 22.86 136 23.11 143 23.34 149 23.58第 8 页表3 C=370 C=380 C=390 C=400 C=410 C=420M 0h22h2h2h2h2h100-450 187 23.37 194 23.62 202 23.87 209 24.11 217 24.35 225 24.5845
14、0-700 179 25.35 187 25.60 194 25.84 202 26.07 209 26.31 217 26.543700-1000 168 27.15 175 27.39 182 27.62 190 27.86 197 28.08 205 28.31100-450 181 22.66 189 22.91 196 23.15 203 23.39 211 23.62 218 23.85450-700 175 24.51 182 24.76 189 24.99 197 25.23 204 25.45 212 25.683.2700-1000 165 26.19 172 26.42
15、179 26.66 186 26.88 193 27.11 201 27.33100-450 177 22.02 184 22.26 191 22.49 198 22.73 205 22.96 213 23.18450-700 171 23.75 178 23.99 185 24.22 192 24.45 199 24.68 206 24.903.4700-1000 161 25.32 168 25.55 175 25.78 182 26.00 189 26.22 197 26.44100-450 172 21.42 179 21.66 186 21.89 193 22.12 200 22.3
16、4 207 22.56450-700 167 23.06 174 23.29 181 23.52 188 23.74 195 23.97 202 24.183.6700-1000 158 24.53 165 24.76 172 24.98 179 25.20 186 25.42 193 25.63100-450 168 20.87 175 21.10 182 21.33 188 21.56 195 21.78 202 21.99450-700 163 22.42 170 22.65 177 22.87 183 23.09 190 23.31 197 23.533.8700-1000 156 2
17、3.80 162 24.03 169 24.25 176 24.47 182 24.68 189 24.89第 9 页表4C=430 C=440 C=450 C=460 C=470 C=480M 0h22h2h2h2h2h100-450 232 24.81 240 25.04 248 25.26 256 25.48 264 25.70 272 25.91450-700 225 26.76 233 26.98 240 27.20 248 27.41 27.4256 27.62 264 27.833700-1000 212 28.53 220 28.74 228 28.95 236 29.16 2
18、44 29.37 252 29.57100-450 226 24.08 234 24.30 241 24.52 24.5326.33249 24.73 257 24.94 265 25.15450-700 219 25.90 227 26.12 234 26.33 242 26.54 250 26.75 258 26.963.2700-1000 208 27.54 216 27.76 223 27.97 231 28.17 239 28.38 246 28.58100-450 220 23.40 228 23.62 235 23.84 243 24.05 250 24.26 258 24.46
19、450-700 214 25.12 221 25.33 229 25.54 236 25.75 244 25.95 252 26.153.4700-1000 204 26.65 211 26.86 219 27.07 226 27.27 234 27.47 241 27.67100-450 215 22.78 222 23.00 229 23.21 237 23.42 244 23.62 252 23.82450-700 209 24.40 216 24.61 224 28.82 231 25.02 238 25.22 246 25.423.6700-1000 200 25.84 207 26
20、.05 214 26.25 222 26.45 229 26.65 237 26.85100-450 209 22.21 217 22.42 224 22.63 231 22.83 238 23.03 246 23.23450-700 204 23.74 211 23.94 219 24.15 226 24.35 233 24.55 241 24.743.8700-1000 196 25.10 203 25.30 210 25.50 218 25.70 225 25.90 232 26.09第 10 页表5C=490 C=500 C=510 C=520 C=530 C=540M 0h22h2h
21、2h2h2h100-450 281 26.12 289 26.32 297 26.53 306 26.73 314 26.92 323 27.12450-700 273 28.04 281 28.24 289 28.44 298 28.63 306 28.83 314 29.023700-1000 260 29.77 268 29.97 276 30.17 284 30.63 393 30.55 301 30.73100-450 273 25.36 281 25.56 289 25.76 298 25.96 306 26.15 314 26.34450-700 266 27.16 274 27
22、.36 282 27.55 290 27.74 298 27.93 307 28.123.2700-1000 254 28.77 262 28.97 270 29.16 278 29.35 286 29.54 295 29.72100-450 266 24.66 274 24.86 282 25.06 290 25.25 298 25.44 306 25.63450-700 259 26.35 267 26.55 275 26.74 283 26.93 291 27.12 299 27.313.4700-1000 249 27.87 257 28.06 265 28.25 273 28.44
23、281 28.62 289 28.80100-450 259 24.02 267 24.22 275 24.41 283 24.60 291 24.79 299 24.98450-700 254 25.62 261 25.81 269 26.00 277 26.19 285 26.37 293 26.553.6700-1000 244 27.04 252 27.23 259 27.42 267 27.60 275 27.78 283 27.96100-450 253 23.43 261 23.62 269 23.81 276 24.00 284 24.18 292 24.37450-700 2
24、48 24.94 255 25.13 263 25.31 271 25.50 278 25.68 286 25.863.8700-1000 239 26.28 247 26.47 254 26.65 262 26.83 270 27.01 277 27.19第 11 页表6C=550 C=560 C=570 C=580 C=590 C=600M 0h22h2h2h2h2h100-450 332 27.31 340 27.50 349 27.69 358 27.87 367 28.05 376 28.23450-700 323 39.21 332 29.39 340 29.57 349 29.7
25、5 358 29.93 367 30.113700-1000 309 30.92 318 31.10 327 31.28 335 31.45 344 31.63 353 31.80100-450 323 26.53 331 26.72 340 26.90 348 27.09 357 27.26 366 27.44450-700 315 28.31 323 28.49 332 28.67 340 28.85 349 29.03 358 29.203.2700-1000 303 29.90 311 30.08 320 30.26 328 30.43 337 30.61 345 30.78100-4
26、50 314 25.82 323 26.00 331 26.18 339 26.36 348 26.54 356 26.71450-700 308 27.49 316 27.67 324 27.85 332 28.02 341 28.20 349 28.373.4700-1000 297 28.98 305 29.16 313 29.33 321 29.51 330 29.68 338 29.84100-450 307 25.16 315 25.34 323 25.52 331 25.70 339 25.87 348 26.04450-700 300 26.73 309 26.91 317 2
27、7.09 325 27.26 333 27.43 341 27.603.6700-1000 291 28.14 299 28.31 307 28.49 315 28.66 323 28.83 331 28.99100-450 300 24.55 308 24.73 316 24.90 324 25.08 332 25.25 340 25.42450-700 294 26.04 302 26.22 310 26.39318 26.56 326 26.73 334 26.903.8700-1000 285 27.36 293 27.54 301 27.71 309 27.88 317 28.04
28、325 28.21第 12 页表7 C=250 C=260 C=270 C=280 C=290 C=300M 0h22h2h2h2h2h100-450 92 17.15 98 17.44 103 17.72 109 18.00 115 18.27 121 18.64450-700 88 18.77 94 19.05 99 19.33 105 19.60 111 19.87 116 20.134700-1000 82 20.13 87 20.41 93 20.68 98 20.95 104 21.22 110 21.47100-450 90 16.73 95 17.02 101 17.30 10
29、7 17.57 112 17.84 118 18.19450-700 86 18.27 92 18.55 97 18.83 103 19.09 108 19.36 114 19.614.2700-1000 81 19.56 86 19.84 91 20.11 97 20.37 102 20.63 108 20.88100-450 88 16.34 93 16.62 99 16.90 104 17.17 110 17.43 115 17.78450-700 85 17.81 90 18.09 95 18.36 101 18.62 106 18.88 112 19.134.4700-1000 80
30、 19.04 85 19.31 90 19.58 95 19.84 101 20.09 106 20.34100-450 86 15.98 91 16.26 97 16.53 102 16.79 108 17.05 113 17.39450-700 83 17.38 88 17.65 93 17.92 99 18.18 104 18.43 110 18.684.6700-1000 78 18.55 83 18.82 89 19.08 94 19.34 99 19.59 105 19.83100-450 85 15.64 90 15.91 95 16.18 100 16.44 105 16.69
31、 111 17.024.8450-700 82 16.98 87 17.25 92 17.51 97 17.77 102 18.02 108 18.26第 13 页700-1000 77 18.10 82 18.36 87 18.62 92 18.87 98 19.12 103 19.36表8C=310 C=320 C=330 C=340 C=350 C=360M 0h22h2h2h2h2h100-450 126 18.90 133 19.15 139 19.40 145 19.65 151 19.89 158 20.13450-700 122 20.39 128 20.64 134 20.8
32、9 141 21.13 147 21.37 153 21.604700-1000 116 21.72 122 21.97 128 22.21 134 22.45 140 22.68 146 22.91100-450 124 18.45 130 18.70 136 19.94 142 19.18 148 19.42 154 19.65450-700 120 19.87 126 20.11 132 20.36 138 20.59 144 20.83 150 21.064.2700-1000 114 21.13 120 21.37 126 21.61 132 21.85 138 22.08 144
33、22.30100-450 121 18.03 127 18.27 133 18.52 139 18.75 145 18.99 151 19.21450-700 118 19.38 123 19.62 129 19.86 135 20.09 141 20.32 147 20.554.4700-1000 112 20.58 118 20.82 124 21.06 129 21.29 135 21.51 141 21.74100-450 119 17.63 124 17.88 130 18.11 136 18.35 142 18.58 148 18.80450-700 115 18.93 121 1
34、9.16 127 19.40 133 19.63 139 19.86 144 20.084.6700-1000 110 20.07 116 20.31 122 20.54 127 20.77 133 20.99 139 21.214.8 100-450 116 17.27 122 17.50 128 17.74 133 17.97 139 18.19 145 18.41第 14 页450-700 113 18.50 119 18.74 124 18.97 130 19.20 136 19.42 142 19.64700-1000 108 19.60 114 19.83 120 20.06 12
35、5 20.28 131 20.50 137 20.72表9C=370 C=380 C=390 C=400 C=410 C=420M 0h2h2h2h2h2h2h100450 164 20.36 171 20.59 177 20.81 184 21.03 191 21.25 198 21.46450-700 160 21.83 166 22.05 173 22.28 180 22.49 186 22.71 193 22.924700-1000 153 23.14 159 23.36 166 23.58 172 23.79 179 24.00 186 24.21100450 161 19.88 1
36、67 20.11 174 20.33 180 20.55 187 20.76 194 20.97450700 157 21.28 163 21.50 169 21.72 176 21.94 183 22.15 189 22.354.2700-1000 150 22.52 156 22.74 163 22.96 169 23.17 176 23.38 182 23.58100450 157 19.44 164 19.66 170 19.88 176 20.09 183 20.30 189 20.51450-700 153 20.77 160 20.99 166 21.21 172 21.42 1
37、79 21.62 185 21.834.4700-1000 148 21.95 154 22.17 160 22.38 166 22.59 173 22.79 179 23.00100450 154 19.02 160 19.24 167 19.46 173 19.67 179 19.87 186 20.08450700 151 20.30 157 20.51 163 20.72 169 20.93 176 21.14 182 21.344.6700-1000 145 21.42 151 21.64 157 21.84 164 22.05 170 22.25 176 22.45第 15 页表1
38、0100450 151 18.63 157 18.85 163 19.06 170 19.27 176 19.47 182 19.67450700 148 19.85 154 20.06 160 20.27 166 20.48 172 20.68 179 20.884.8700-1000 143 20.93 149 21.14 155 21.34 161 21.55 167 21.75 173 21.94C=430 C=440 C=450 C=460 C=470 C=480M 0h2h2h2h2h2h2h100450 205 21.68 212 21.88 219 22.09 226 22.2
39、9 233 22.49 240 22.68450-700 200 23.13 207 23.33 214 23.53 221 23.73 228 23.93 235 24.124700-1000 193 24.41 199 24.62 206 24.81 213 25.01 221 25.20 228 25.39100450 200 21.18 207 21.38 214 21.58 221 21.78 228 21.98 235 22.17450700 196 22.56 203 22.76 210 22.96 217 23.15 224 23.35 231 23.544.2700-1000
40、 189 23.78 196 23.98 203 24.18 210 24.37 217 24.56 224 24.75100450 196 20.71 203 22.91 210 21.11 216 21.31 223 21.50 230 21.69450-700 192 22.03 199 22.23 206 22.42 212 22.62 219 22.81 226 22.994.4700-1000 186 23.19 192 23.39 199 23.58 206 23.77 213 23.96 220 24.14100450 192 20.28 199 20.48 205 20.67
41、 212 20.86 219 21.05 226 21.244.6 450700 188 21.54 195 21.73 202 21.92 208 22.11 215 22.30 222 22.49第 16 页表11700-1000 183 22.65 189 22.84 196 23.03 202 23.22 209 23.40 216 23.58100450 189 19.87 195 20.06 202 20.26 208 20.45 215 20.63 222 20.82450700 185 21.07 191 21.27 198 21.46 205 21.64 211 21.83
42、218 22.014.8700-1000 180 22.13 186 22.32 192 22.51 199 22.70 206 22.88 212 23.06C=490 C=500 C=510 C=520 C=530 C=540M 0h2h2h2h2h2h2h100450 248 22.87 255 23.06 263 23.25 270 23.44 278 23.62 285 23.80450-700 243 24.31 250 24.50 257 24.68 265 24.86 273 25.04 280 25.224700-1000 235 25.58 242 25.76 250 25
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44、78450-700 233 23.18 240 23.36 247 23.54 255 23.72 262 23.89 269 24.074.4700-1000 227 24.33 234 24.51 241 24.68 248 24.86 255 25.03 262 25.204.6100450 233 21.42 240 21.61 247 21.78 254 21.96 261 22.14 268 22.31第 17 页表12450700 229 22.67 236 22.85 243 23.03 250 23.20 257 23.37 264 23.54700-1000 223 23.
45、76 230 23.94 237 24.12 244 24.29 251 24.46 258 24.63100450 228 21.00 235 21.18 242 21.35 249 21.53 256 21.70 263 21.87450700 225 22.19 231 22.37 238 22.54 245 22.72 252 22.89 259 23.054.8700-1000 219 23.24 226 23.41 233 23.59 239 23.76 246 23.92 253 24.09C=550 C=560 C=570 C=580 C=590 C=600M 0h2h2h2h
46、2h2h2h100450 293 23.95 301 24.15 309 24.33 316 24.50 324 24.67 332 24.84450-700 288 25.40 295 25.57 303 25.74 311 25.91 319 26.08 327 26.244700-1000 280 26.65 287 26.82 295 26.99 303 27.16 311 27.32 318 27.48100450 287 23.45 294 23.62 302 23.79 310 23.96 318 24.13 325 24.29450700 282 24.80 290 24.97
47、 297 25.14 305 25.30 313 25.47 320 25.634.2700-1000 274 25.99 282 26.16 290 26.32 297 26.49 305 26.65 313 26.81100450 281 22.95 288 23.12 296 23.29 303 23.45 311 23.62 319 23.78450-700 276 24.24 284 24.40 291 24.57 299 24.74 306 24.90 314 25.064.4700-1000 270 25.37 277 25.54 284 25.70 292 25.86 299
48、26.02 307 26.18第 18 页表13100450 275 22.48 283 22.65 290 22.82 298 22.98 305 23.14 313 23.30450700 271 23.71 279 23.88 286 24.04 293 24.21 301 24.37 308 24.534.6700-1000 265 24.79 272 24.96 279 25.12 287 25.28 294 25.44 302 25.60100450 270 22.04 277 22.21 285 22.37 292 22.53 299 22.69 307 22.85450700
49、266 23.22 274 23.38 281 23.55 288 23.71 295 23.87 303 24.024.8700-1000 260 24.26 268 24.42 275 24.58 282 24.74 289 24.89 297 25.05C=250 C=260 C=270 C=280 C=290 C=300M 0h2h2h2h2h2h2h100450 83 15.34 88 15.59 93 15.85 98 16.11 103 16.36 109 16.68450-700 80 16.61 85 16.87 90 17.13 95 17.38 101 17.63 106 17.875700-1000 76 17.68 81 17.94 86 18.19 91 18.44 96 18.68 101 18
