中國(guó)專利獎(jiǎng)申報(bào)書

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

2、31電子郵箱聯(lián)系人2手機(jī)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(píng)價(jià)材料評(píng)價(jià)“三性”和“文本質(zhì)量”,說(shuō)明參評(píng)專利質(zhì)量的優(yōu)秀程度（一）新穎性和創(chuàng)造性：巷道掘進(jìn)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(jìn)面的安全有效距離安裝防水閘墻的可移動(dòng)伸縮門柱；將可移動(dòng)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(dòng)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(dòng)伸縮門柱，使可移動(dòng)伸縮門柱均布在巷道截面上；伸長(zhǎng)可移動(dòng)伸縮門柱，使可移動(dòng)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(kāi)，并被可移動(dòng)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(kuò)大危害整個(gè)礦井的安全正常生產(chǎn)。巷道掘進(jìn)工作面災(zāi)害隔離方法主要通過(guò)自移式閘墻和固定式閘墻，固定式閘墻設(shè)置在距掘進(jìn)頭50-100m處，自移式閘墻設(shè)置距離掘進(jìn)頭為20m左右，隨著掘進(jìn)工作面的推進(jìn)不斷前移，將掘進(jìn)頭與外部巷道進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(shí)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(shí)用性：專利成果首先在

4、李雅莊煤礦51523工作面完成了實(shí)際應(yīng)用，并取得了很好的效果。具體實(shí)施情況為：將事故隔離閘墻布設(shè)51523工作面的回風(fēng)順槽和運(yùn)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(jìn)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(dòng)平臺(tái)，右邊是三塊折疊門體，左面是泵站、電控箱及人機(jī)界面三部分，為便于井下運(yùn)輸安裝，設(shè)備采用模塊化設(shè)計(jì)，由動(dòng)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(yùn)輸?shù)骄蜻M(jìn)工作面并組裝使用，設(shè)備整體工作展開(kāi)時(shí)間限定15S以內(nèi)，三級(jí)門體展開(kāi)時(shí)間5S以內(nèi)，整體門體伸高時(shí)間10S以內(nèi)，門體整體材料采用Q355碳鋼材質(zhì)，三級(jí)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(jí)門體整體重量約2.1噸，平臺(tái)、泵站、推移油缸、人機(jī)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(jìn)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(qiáng)的設(shè)計(jì)需要，達(dá)到抵御災(zāi)害強(qiáng)度的要求，在盡量實(shí)現(xiàn)減輕門體重量的情況下，門體設(shè)計(jì)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(qiáng)筋。該套設(shè)備整體由動(dòng)力部分、控制部

6、分、執(zhí)行部分門體組成，可以實(shí)現(xiàn)井下一鍵式開(kāi)啟關(guān)閉程序和地面遠(yuǎn)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(jìn)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(shuō)明了該系統(tǒng)安裝方便，運(yùn)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(guó)進(jìn)行了推廣應(yīng)用，在開(kāi)灤集團(tuán)有限責(zé)任公司、冀中能源有限責(zé)任公司、山西焦煤集團(tuán)等多家煤礦企業(yè)取得了較好的監(jiān)測(cè)預(yù)警效果，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。（三）文本質(zhì)量：專利說(shuō)明書中較為詳細(xì)地介紹了本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域和背景技術(shù)，對(duì)巷道掘進(jìn)工作面災(zāi)害隔離方法進(jìn)行了說(shuō)明，詳細(xì)地介紹了災(zāi)害隔離

7、閘墻的功能及實(shí)現(xiàn)方法，說(shuō)明了掘進(jìn)工作面災(zāi)害隔離方法的具體步驟，給出了本發(fā)明實(shí)施原理圖，用以解決現(xiàn)有隔離閘墻打開(kāi)和隔離效率較低的問(wèn)題。詳細(xì)介紹了本發(fā)明的具體實(shí)施方式。在權(quán)利要求書中，列舉了一些需要保護(hù)的內(nèi)容，完全涵蓋了本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、功能及實(shí)現(xiàn)方法，對(duì)本發(fā)明的創(chuàng)新內(nèi)容能夠?qū)崿F(xiàn)有效的保護(hù)。三、技術(shù)先進(jìn)性評(píng)價(jià)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(jìn)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(guò)可移動(dòng)伸縮門柱的設(shè)置，方便了隔離閘墻的安裝拆卸和開(kāi)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(kuò)大危害整個(gè)礦井的安全正常生產(chǎn)，并通過(guò)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(jìn)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(shí)際意義。（二）技術(shù)優(yōu)勢(shì)：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(jìn)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(wèn)題：1、本發(fā)明技術(shù)方案中，一種巷道掘進(jìn)工作面災(zāi)害隔離方法，巷道掘進(jìn)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(jìn)面的安全有效距離安裝防水閘墻的可移動(dòng)伸縮門柱，將可移動(dòng)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(dòng)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(dòng)伸縮門柱，使可移動(dòng)伸縮門柱均布在巷道截面上，伸長(zhǎng)可移動(dòng)伸縮門柱，使可移動(dòng)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(kāi)，并被可移動(dòng)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(dòng)伸縮門柱設(shè)有多根，依次排列；可移動(dòng)伸縮門柱中的一個(gè)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(dòng)伸縮門柱能夠被牽引以形成閘墻，可移動(dòng)伸縮門柱伸長(zhǎng)后能夠抵接巷道頂壁，防水帷幕懸掛于可移動(dòng)伸縮門柱的上方，當(dāng)防水帷幕被放下時(shí)，可移動(dòng)伸縮門柱能夠?yàn)榉浪∧惶峁┲?；防水帷幕尺寸大于巷道截面尺寸?、本發(fā)明技術(shù)方案中，可移動(dòng)伸縮門柱為三級(jí)嵌套門柱

10、，包括一級(jí)子門柱、二級(jí)子門柱和三級(jí)子門柱；三級(jí)子門柱能夠收縮進(jìn)二級(jí)子門柱中；二級(jí)子門柱能夠收縮進(jìn)一級(jí)子門柱中；凸出結(jié)構(gòu)設(shè)置在三級(jí)子門柱的頂部和一級(jí)子門柱的底部；相鄰的兩根可移動(dòng)伸縮門柱的一級(jí)子門柱鉸接，可移動(dòng)伸縮門柱的頂部和底部均設(shè)有凸出結(jié)構(gòu)；可移動(dòng)伸縮門柱伸長(zhǎng)時(shí)，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(dòng)伸縮門柱的截面為圓形或方形；可移動(dòng)伸縮門柱的底部設(shè)有至少3個(gè)萬(wàn)向輪，所有的可移動(dòng)伸縮門柱通過(guò)液壓系統(tǒng)控制同時(shí)伸縮；液壓系統(tǒng)還驅(qū)動(dòng)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(guò)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(kāi)時(shí)，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(guò)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(gè)帷幕固定裝置；防水帷幕平鋪在巷道頂壁，并通過(guò)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(gè)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(yùn)用及保護(hù)措施和成效評(píng)價(jià)材料（一）專利運(yùn)用：本發(fā)明授權(quán)以后，為促進(jìn)該專利的價(jià)值的實(shí)現(xiàn)，采取了以下行之有效的措施：1.

12、 專利技術(shù)的實(shí)施和成果轉(zhuǎn)化，直接形成的效益巷道掘進(jìn)工作面災(zāi)害隔離方法的研發(fā)成果申請(qǐng)并獲得專利保護(hù)，形成了新的產(chǎn)品，搶占市場(chǎng)的先機(jī)和優(yōu)勢(shì)地位，直接形成了效益。該專利成果利用專利優(yōu)勢(shì)，先后開(kāi)發(fā)研制了多套系統(tǒng)，并逐步實(shí)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(guó)多家煤礦的礦井突水災(zāi)害監(jiān)測(cè)與預(yù)警，在給煤礦企業(yè)帶來(lái)顯著經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的同時(shí)，該專利的價(jià)值也得到了實(shí)現(xiàn)，直接轉(zhuǎn)化成為效益。2. 與企業(yè)研發(fā)和營(yíng)銷有機(jī)相結(jié)合，積極利用和拓展專利的價(jià)值我單位與北京華安奧特科技有限責(zé)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(shí)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(yíng)銷網(wǎng)點(diǎn)和營(yíng)銷

13、能力，迅速提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和占有率。目前系統(tǒng)已拓展到晉煤、陽(yáng)煤、神華、焦煤等大型煤企廣泛應(yīng)用。專利保護(hù)：為保護(hù)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(duì)專利外圍設(shè)備、配件的聯(lián)合生產(chǎn)，同時(shí)為加強(qiáng)專利的管理和保護(hù)，還制定了關(guān)于申請(qǐng)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(kāi)相關(guān)人員的培訓(xùn)工作，有效實(shí)現(xiàn)了專利權(quán)利的保護(hù)。本專利未曾經(jīng)發(fā)生過(guò)專利權(quán)屬糾紛、發(fā)明人資格糾紛、獎(jiǎng)酬糾紛、被請(qǐng)求專利權(quán)無(wú)效等情況。制度建設(shè)及條件保障和執(zhí)行情況：國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)明和創(chuàng)造，并且出臺(tái)了相關(guān)法律法規(guī)保護(hù)發(fā)明和創(chuàng)造的專利，未經(jīng)過(guò)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(guò)嚴(yán)格的程序，也不是每個(gè)專利都能受到法律保護(hù)。專利權(quán)人在了解中華人民共和國(guó)專利法的基礎(chǔ)上，制定較為完善的專利運(yùn)用及保護(hù)制度、計(jì)劃條件保障措施，以專利為主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理工作主要包括專利技術(shù)開(kāi)發(fā)；專利申請(qǐng)、維持、放棄的確定；專利評(píng)價(jià)、評(píng)估；專利資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)，包括專利運(yùn)用實(shí)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(duì)相關(guān)人員的閨房；專利權(quán)的保護(hù)，如專利侵權(quán)調(diào)查、專利訴訟、專利權(quán)邊境保護(hù)；發(fā)明創(chuàng)造協(xié)議等，通過(guò)和專利代理機(jī)構(gòu)及知識(shí)產(chǎn)權(quán)業(yè)內(nèi)專家的溝通、學(xué)習(xí)，不斷積累經(jīng)驗(yàn)，掌握了科學(xué)的管理方法，加強(qiáng)對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的管理和保護(hù)工作。運(yùn)用及保護(hù)措施和成效評(píng)價(jià)材料（二）（四）

15、經(jīng)濟(jì)效益自行實(shí)施情況 時(shí) 間項(xiàng) 目實(shí)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(wàn)元）135725.0112808.0新增利潤(rùn)（萬(wàn)元）28357.025115.0新增出口額（萬(wàn)元）經(jīng)濟(jì)效益說(shuō)明（或列表）：（500字以內(nèi)）從2019年專利實(shí)施以來(lái)，通過(guò)完成本專利以及相關(guān)監(jiān)測(cè)預(yù)警項(xiàng)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(shí)完成相關(guān)科研項(xiàng)目，共新增安全煤炭產(chǎn)量729.4萬(wàn)噸，新增銷售額248533.0萬(wàn)元，新增利潤(rùn)53472.0萬(wàn)元，新增稅收15521.0萬(wàn)元。注：應(yīng)寫明經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算過(guò)程，并附經(jīng)濟(jì)效益證明材料?？商峁┯匈Y質(zhì)的會(huì)計(jì)師事務(wù)所出具的參評(píng)

16、專利經(jīng)濟(jì)效益專項(xiàng)審計(jì)報(bào)告等作為經(jīng)濟(jì)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(wàn)元）至2019年底許可收入（萬(wàn)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(jìn)行許可合同備案許可合計(jì)（萬(wàn)元）專利出資情況（可加行）單位名稱出資金額（萬(wàn)元）出資合計(jì)（萬(wàn)元）專利融資情況（可加行）單位名稱融資金額（萬(wàn)元）融資合計(jì)（萬(wàn)元）五、社會(huì)效益及發(fā)展前景評(píng)價(jià)材料社會(huì)效益狀況：首先，減少煤礦水害傷亡是黨和國(guó)家對(duì)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(jìn)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(shì)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(jìn)工作面范圍內(nèi)，防止災(zāi)害擴(kuò)大危害整個(gè)礦井的安全正常生產(chǎn)，有助于搶險(xiǎn)救災(zāi)的快速準(zhǔn)確進(jìn)行，對(duì)降低事故發(fā)生率，減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失具有重要的社會(huì)效益。最后，本項(xiàng)目形成的技術(shù)和裝備，可以促進(jìn)安全、生產(chǎn)的同步發(fā)展，改變我國(guó)既是產(chǎn)煤大國(guó)也是事故大國(guó)的落后局面，提升企業(yè)形象和行業(yè)地位。我國(guó)煤礦地質(zhì)條件復(fù)雜。截止2018年底，全國(guó)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(dá)幾十億元。如此巨大的水患礦山市場(chǎng)急需此類裝備，因此市場(chǎng)容量很大，具

18、有良好的市場(chǎng)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(hù)整個(gè)礦井的安全生產(chǎn)，開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)煤礦水災(zāi)精準(zhǔn)控制的新時(shí)代，在煤礦水災(zāi)應(yīng)急救援理論、體系結(jié)構(gòu)、指標(biāo)體系、技術(shù)參數(shù)等方面形成了我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的整套技術(shù)，對(duì)我國(guó)煤炭安全開(kāi)采及相關(guān)技術(shù)發(fā)展具有重要的推動(dòng)作用。政策適應(yīng)性：礦井突水災(zāi)害嚴(yán)重影響了我國(guó)煤炭安全高效開(kāi)采，為加強(qiáng)礦井水害防治，有效遏制并降低重特大水害事故，國(guó)家制定了一系列方針政策，并在科學(xué)研究上給予了重點(diǎn)扶持，如我國(guó)從“六五”就將煤礦防治水列入國(guó)家重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目，而后礦井突水災(zāi)害的防治一直是國(guó)家關(guān)注的問(wèn)題，本發(fā)明也得到了“十一五”國(guó)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(xiàng)目的資助，