中國專利獎申報書

1、中國專利獎申報書（發(fā)明/實用新型）專 利 號： ZL 201811269767.9 專利名稱： 一種巷道掘進工作面災(zāi)害隔離方法 申報單位： 華北科技學院 推薦單位： 應(yīng)急管理部 二二一年 九 月 十四 日國家知識產(chǎn)權(quán)局制一、申報項目基本信息專利號ZL 201811269767.9專利名稱一種巷道掘進工作面災(zāi)害隔離方法專利權(quán)人華北科技學院；尹尚先發(fā)明人尹尚先、李學彬、馮吉成IPC主分類號E21F 11/00; E21F 17/103; E21F 17/00通訊地址/郵編河北省三河市燕郊開發(fā)區(qū)華北科技學院安全學院/065201聯(lián)系人1尹尚先手機113700349688辦公電話1010-615903

2、31電子郵箱聯(lián)系人2手機2辦公電話2電子郵箱2推薦單位應(yīng)急管理部二、專利質(zhì)量評價材料評價“三性”和“文本質(zhì)量”,說明參評專利質(zhì)量的優(yōu)秀程度（一）新穎性和創(chuàng)造性：巷道掘進工作面災(zāi)害隔離方法，包括安裝階段和隔離階段，安裝階段為：在巷道掘進面的安全有效距離安裝防水閘墻的可移動伸縮門柱；將可移動伸縮門柱收攏至巷道角落；將防水閘墻的防水帷幕安裝在可移動伸縮門柱的上方的巷道頂壁；將防水帷幕全部收起，并懸掛在巷道頂壁上；隔離階段為：使用防水閘墻的牽引裝置牽引可移動伸縮門柱，使可移動伸縮門柱均布在巷道截面上；伸長可移動伸縮門柱，使可移動伸縮門柱頂部和底部均抵在巷道內(nèi)壁上；將防水帷幕放開，并被可移動伸縮門柱支撐

3、形成防水閘墻，完成巷道隔離。保證巷道內(nèi)所有人員逃離后將巷道災(zāi)害永久性隔離，防止災(zāi)害擴大危害整個礦井的安全正常生產(chǎn)。巷道掘進工作面災(zāi)害隔離方法主要通過自移式閘墻和固定式閘墻，固定式閘墻設(shè)置在距掘進頭50-100m處，自移式閘墻設(shè)置距離掘進頭為20m左右，隨著掘進工作面的推進不斷前移，將掘進頭與外部巷道進行物理隔離。新穎性與創(chuàng)造性：第一，災(zāi)害發(fā)生瞬間將其進行物理隔離，保證百米以外巷道內(nèi)作業(yè)人員的安全；第二，進行礦井突水、透水災(zāi)害緩沖，為巷道內(nèi)作業(yè)人員逃離提供充足的逃離時間?，F(xiàn)有隔離閘墻大多采用固定結(jié)構(gòu)，雖然能夠保證安全性，但是需要不斷重新設(shè)置隔離閘墻，消耗大量人力物力。（二）實用性：專利成果首先在

4、李雅莊煤礦51523工作面完成了實際應(yīng)用，并取得了很好的效果。具體實施情況為：將事故隔離閘墻布設(shè)51523工作面的回風順槽和運輸順槽，自移式閘墻的尺寸均為：寬高=53m，自移式閘墻設(shè)置距離掘進頭為20m，自移式災(zāi)害隔離閘墻，分為左右兩部分，下面是整體移動平臺，右邊是三塊折疊門體，左面是泵站、電控箱及人機界面三部分，為便于井下運輸安裝，設(shè)備采用模塊化設(shè)計，由動力部分、控制部分、執(zhí)行部分、防水帷幕等組成，分體組裝，保證安全運輸?shù)骄蜻M工作面并組裝使用，設(shè)備整體工作展開時間限定15S以內(nèi)，三級門體展開時間5S以內(nèi)，整體門體伸高時間10S以內(nèi)，門體整體材料采用Q355碳鋼材質(zhì)，三級門體自身由外到內(nèi)采用的

5、鋼板厚度分別為8mm、6mm、6mm，三級門體整體重量約2.1噸，平臺、泵站、推移油缸、人機操作和門體的整體重量約4噸?？刹鹦妒焦潭ǜ綦x閘墻的尺寸均為：寬高=53m，與距掘進頭最大距離為100m，該套固定閘墻整體采用Q345碳鋼材質(zhì)，分為三層結(jié)構(gòu)，由門錨固件、門框和門體組成，用混凝土將錨固件固定到需要安裝固定閘墻的位置，然后用螺栓將門框和門框座固定，最后將門體固定到門框上。為滿足2MPa壓強的設(shè)計需要，達到抵御災(zāi)害強度的要求，在盡量實現(xiàn)減輕門體重量的情況下，門體設(shè)計采用Q345碳鋼材料，弧面形狀，并均勻分布橫向5道和縱向3道厚度為6mm的Q345碳鋼材料的加強筋。該套設(shè)備整體由動力部分、控制部

6、分、執(zhí)行部分門體組成，可以實現(xiàn)井下一鍵式開啟關(guān)閉程序和地面遠程控制閘門關(guān)閉，有效保障李雅莊煤礦51523工作面順槽的安全施工，并將底板突水災(zāi)害有效控制在100m掘進區(qū)間內(nèi)。李雅莊煤礦51523工作面災(zāi)害隔離閘墻方法的成功應(yīng)用，說明了該系統(tǒng)安裝方便，運行穩(wěn)定，能夠降低礦井突水的危害，控制礦井水害的范圍。之后，專利成果在全國進行了推廣應(yīng)用，在開灤集團有限責任公司、冀中能源有限責任公司、山西焦煤集團等多家煤礦企業(yè)取得了較好的監(jiān)測預(yù)警效果，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。（三）文本質(zhì)量：專利說明書中較為詳細地介紹了本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域和背景技術(shù)，對巷道掘進工作面災(zāi)害隔離方法進行了說明，詳細地介紹了災(zāi)害隔離

7、閘墻的功能及實現(xiàn)方法，說明了掘進工作面災(zāi)害隔離方法的具體步驟，給出了本發(fā)明實施原理圖，用以解決現(xiàn)有隔離閘墻打開和隔離效率較低的問題。詳細介紹了本發(fā)明的具體實施方式。在權(quán)利要求書中，列舉了一些需要保護的內(nèi)容，完全涵蓋了本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、功能及實現(xiàn)方法，對本發(fā)明的創(chuàng)新內(nèi)容能夠?qū)崿F(xiàn)有效的保護。三、技術(shù)先進性評價材料（一）技術(shù)原創(chuàng)性及重要性：本發(fā)明提供了一種巷道掘進工作面災(zāi)害隔離的防水方法，包括安裝階段和隔離階段，通過可移動伸縮門柱的設(shè)置，方便了隔離閘墻的安裝拆卸和開啟關(guān)閉，在保證巷道內(nèi)所有人員逃離后將巷道災(zāi)害永久性隔離，防止災(zāi)害擴大危害整個礦井的安全正常生產(chǎn)，并通過粘性的防水帷幕具備較好的密封效果，能夠

8、有效地將水、火、瓦斯等災(zāi)害進行隔離，保證巷道內(nèi)其他部分的安全，具有重要的理論意義和實際意義。（二）技術(shù)優(yōu)勢：現(xiàn)有隔離閘墻大多采用固定結(jié)構(gòu)，雖然能夠保證安全性，但是需要不斷重新設(shè)置隔離閘墻，消耗大量人力物力。本發(fā)明旨在提供一種巷道掘進工作面災(zāi)害隔離的防水閘墻，用以解決現(xiàn)有隔離閘墻效率較低的問題：1、本發(fā)明技術(shù)方案中，一種巷道掘進工作面災(zāi)害隔離方法，巷道掘進工作面災(zāi)害隔離方法使用防水閘墻，包括安裝階段和隔離階段，安裝階段為：在巷道掘進面的安全有效距離安裝防水閘墻的可移動伸縮門柱，將可移動伸縮門柱收攏至巷道角落，將防水閘墻的防水帷幕安裝在可移動伸縮門柱的上方的巷道頂壁，將防水帷幕全部收起，并懸掛在巷

9、道頂壁上；隔離階段為：使用防水閘墻的牽引裝置牽引可移動伸縮門柱，使可移動伸縮門柱均布在巷道截面上，伸長可移動伸縮門柱，使可移動伸縮門柱頂部和底部均抵在巷道內(nèi)壁上，將防水帷幕放開，并被可移動伸縮門柱支撐形成防水閘墻，完成巷道隔離。2、本發(fā)明技術(shù)方案中，可移動伸縮門柱設(shè)有多根，依次排列；可移動伸縮門柱中的一個與巷道一側(cè)壁固定連接，在牽引裝置的牽引下，其余可移動伸縮門柱能夠被牽引以形成閘墻，可移動伸縮門柱伸長后能夠抵接巷道頂壁，防水帷幕懸掛于可移動伸縮門柱的上方，當防水帷幕被放下時，可移動伸縮門柱能夠為防水帷幕提供支撐；防水帷幕尺寸大于巷道截面尺寸。3、本發(fā)明技術(shù)方案中，可移動伸縮門柱為三級嵌套門柱

10、，包括一級子門柱、二級子門柱和三級子門柱；三級子門柱能夠收縮進二級子門柱中；二級子門柱能夠收縮進一級子門柱中；凸出結(jié)構(gòu)設(shè)置在三級子門柱的頂部和一級子門柱的底部；相鄰的兩根可移動伸縮門柱的一級子門柱鉸接，可移動伸縮門柱的頂部和底部均設(shè)有凸出結(jié)構(gòu)；可移動伸縮門柱伸長時，凸出結(jié)構(gòu)能夠嵌入到巷道壁內(nèi)。4、本發(fā)明技術(shù)方案中，可移動伸縮門柱的截面為圓形或方形；可移動伸縮門柱的底部設(shè)有至少3個萬向輪，所有的可移動伸縮門柱通過液壓系統(tǒng)控制同時伸縮；液壓系統(tǒng)還驅(qū)動牽引裝置。5、本發(fā)明技術(shù)方案中，防水帷幕包括核心封閉區(qū)和周邊柔性區(qū)：核心封閉區(qū)的上緣通過懸掛裝置的固定結(jié)構(gòu)與巷道頂壁固定；核心封閉區(qū)的形狀和尺寸均與巷

11、道截面形狀和尺寸相同，且防水帷幕完全打開時，核心封閉區(qū)與巷道截面重合；周邊柔性區(qū)包圍核心封閉區(qū)，且周邊柔性區(qū)為粘性面，能夠與巷道壁黏貼；核心封閉區(qū)設(shè)有水平的剛性骨架。6、本發(fā)明技術(shù)方案中，懸掛裝置還設(shè)有卷繩；防水帷幕卷曲在懸掛裝置的下方，并通過卷繩固定。7、本發(fā)明技術(shù)方案中，懸掛裝置還設(shè)有多個帷幕固定裝置；防水帷幕平鋪在巷道頂壁，并通過帷幕固定裝置固定。（三）技術(shù)通用性：目前本發(fā)明已經(jīng)應(yīng)用到了礦山巷道、隧道、地鐵等多個地下空間工程領(lǐng)域的災(zāi)害隔離和應(yīng)急救援，應(yīng)用領(lǐng)域和范圍廣闊。四、運用及保護措施和成效評價材料（一）專利運用：本發(fā)明授權(quán)以后，為促進該專利的價值的實現(xiàn)，采取了以下行之有效的措施：1.

12、 專利技術(shù)的實施和成果轉(zhuǎn)化，直接形成的效益巷道掘進工作面災(zāi)害隔離方法的研發(fā)成果申請并獲得專利保護，形成了新的產(chǎn)品，搶占市場的先機和優(yōu)勢地位，直接形成了效益。該專利成果利用專利優(yōu)勢，先后開發(fā)研制了多套系統(tǒng)，并逐步實現(xiàn)了成果轉(zhuǎn)化，先后應(yīng)用到了李雅莊煤礦、荊各莊煤礦等全國多家煤礦的礦井突水災(zāi)害監(jiān)測與預(yù)警，在給煤礦企業(yè)帶來顯著經(jīng)濟效益和社會效益的同時，該專利的價值也得到了實現(xiàn)，直接轉(zhuǎn)化成為效益。2. 與企業(yè)研發(fā)和營銷有機相結(jié)合，積極利用和拓展專利的價值我單位與北京華安奧特科技有限責任公司、北京聯(lián)創(chuàng)高科信息技術(shù)有限公司聯(lián)合，在保證專利專有的條件下，實現(xiàn)專利與企業(yè)研發(fā)相結(jié)合，并充分利用企業(yè)的營銷網(wǎng)點和營銷

13、能力，迅速提升市場競爭力和占有率。目前系統(tǒng)已拓展到晉煤、陽煤、神華、焦煤等大型煤企廣泛應(yīng)用。專利保護：為保護專利所有權(quán)，目前該專利的轉(zhuǎn)化主要以自行研發(fā)生產(chǎn)為主，與其他公司合作主要是針對專利外圍設(shè)備、配件的聯(lián)合生產(chǎn)，同時為加強專利的管理和保護，還制定了關(guān)于申請專利的若干規(guī)定、關(guān)于專利使用和管理的若干規(guī)定等制度文件，并展開相關(guān)人員的培訓工作，有效實現(xiàn)了專利權(quán)利的保護。本專利未曾經(jīng)發(fā)生過專利權(quán)屬糾紛、發(fā)明人資格糾紛、獎酬糾紛、被請求專利權(quán)無效等情況。制度建設(shè)及條件保障和執(zhí)行情況：國家鼓勵發(fā)明和創(chuàng)造，并且出臺了相關(guān)法律法規(guī)保護發(fā)明和創(chuàng)造的專利，未經(jīng)過專利人的允許其他人不得使用專利（專利人同意的除外），

14、而且取得專利也必須經(jīng)過嚴格的程序，也不是每個專利都能受到法律保護。專利權(quán)人在了解中華人民共和國專利法的基礎(chǔ)上，制定較為完善的專利運用及保護制度、計劃條件保障措施，以專利為主的知識產(chǎn)權(quán)管理工作主要包括專利技術(shù)開發(fā)；專利申請、維持、放棄的確定；專利評價、評估；專利資產(chǎn)運營，包括專利運用實施、專利作家投資、專利權(quán)質(zhì)押等；與專利技術(shù)及專利產(chǎn)品相關(guān)的檔案管理及對相關(guān)人員的閨房；專利權(quán)的保護，如專利侵權(quán)調(diào)查、專利訴訟、專利權(quán)邊境保護；發(fā)明創(chuàng)造協(xié)議等，通過和專利代理機構(gòu)及知識產(chǎn)權(quán)業(yè)內(nèi)專家的溝通、學習，不斷積累經(jīng)驗，掌握了科學的管理方法，加強對知識產(chǎn)權(quán)的管理和保護工作。運用及保護措施和成效評價材料（二）（四）

15、經(jīng)濟效益自行實施情況 時 間項 目實施日至2019年底2018年初至2019年底產(chǎn)量389.9339.5新增銷售額（萬元）135725.0112808.0新增利潤（萬元）28357.025115.0新增出口額（萬元）經(jīng)濟效益說明（或列表）：（500字以內(nèi)）從2019年專利實施以來，通過完成本專利以及相關(guān)監(jiān)測預(yù)警項目，在山西、河北、安徽、山東、河南、內(nèi)蒙等大水礦區(qū)應(yīng)用，同時完成相關(guān)科研項目，共新增安全煤炭產(chǎn)量729.4萬噸，新增銷售額248533.0萬元，新增利潤53472.0萬元，新增稅收15521.0萬元。注：應(yīng)寫明經(jīng)濟效益計算過程，并附經(jīng)濟效益證明材料?？商峁┯匈Y質(zhì)的會計師事務(wù)所出具的參評

16、專利經(jīng)濟效益專項審計報告等作為經(jīng)濟效益相關(guān)證明材料。專利許可情況（可加行）被許可單位許可金額（萬元）至2019年底許可收入（萬元）許可種類 許可種類填寫?yīng)氄荚S可、排他許可、普通許可等。是否進行許可合同備案許可合計（萬元）專利出資情況（可加行）單位名稱出資金額（萬元）出資合計（萬元）專利融資情況（可加行）單位名稱融資金額（萬元）融資合計（萬元）五、社會效益及發(fā)展前景評價材料社會效益狀況：首先，減少煤礦水害傷亡是黨和國家對企業(yè)生產(chǎn)的基本要求，是以人為本的具體體現(xiàn)。一種巷道掘進工作面災(zāi)害隔離方法可以大大提升煤礦重大礦井水災(zāi)害的應(yīng)急救援能力，為煤炭工業(yè)安全生產(chǎn)形勢的根本好轉(zhuǎn)及其健康發(fā)展提供重要的技術(shù)保

17、障。其次，有效降低突水災(zāi)害的發(fā)生速度，將災(zāi)害控制掘進工作面范圍內(nèi)，防止災(zāi)害擴大危害整個礦井的安全正常生產(chǎn)，有助于搶險救災(zāi)的快速準確進行，對降低事故發(fā)生率，減少人員傷亡和財產(chǎn)損失具有重要的社會效益。最后，本項目形成的技術(shù)和裝備，可以促進安全、生產(chǎn)的同步發(fā)展，改變我國既是產(chǎn)煤大國也是事故大國的落后局面，提升企業(yè)形象和行業(yè)地位。我國煤礦地質(zhì)條件復(fù)雜。截止2018年底，全國約5700座煤礦中，水文地質(zhì)類型極復(fù)雜型、復(fù)雜型礦井約350座，占總數(shù)的6.14%；絕大多數(shù)受老窯老空水、地表水、底板水和頂板水等水源的威脅，每年因水害造成的損失高達幾十億元。如此巨大的水患礦山市場急需此類裝備，因此市場容量很大，具

18、有良好的市場前景。行業(yè)影響力狀況： 本發(fā)明降低了水災(zāi)危害程度，保護整個礦井的安全生產(chǎn)，開創(chuàng)了我國煤礦水災(zāi)精準控制的新時代，在煤礦水災(zāi)應(yīng)急救援理論、體系結(jié)構(gòu)、指標體系、技術(shù)參數(shù)等方面形成了我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的整套技術(shù)，對我國煤炭安全開采及相關(guān)技術(shù)發(fā)展具有重要的推動作用。政策適應(yīng)性：礦井突水災(zāi)害嚴重影響了我國煤炭安全高效開采，為加強礦井水害防治，有效遏制并降低重特大水害事故，國家制定了一系列方針政策，并在科學研究上給予了重點扶持，如我國從“六五”就將煤礦防治水列入國家重點攻關(guān)項目，而后礦井突水災(zāi)害的防治一直是國家關(guān)注的問題，本發(fā)明也得到了“十一五”國家科技支撐課題“礦井突水災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)的研究”（2007BAK29B04）項目的資助，