矿业作为国民经济的支柱产业,其高质量发展离不开技术创新的支撑。近年来,随着我国对矿业安全、效率及绿色发展要求的提升,专利技术作为创新成果的核心载体,其转化应用已成为推动矿业转型升级的关键动力。据国家专利局公开数据显示,2021-2023年我国矿用领域专利申请量年均增长12.3%,其中发明专利占比达58.7%,但与发达国家相比,矿用专利转化率仍有提升空间。在此背景下,通过分析典型转化案例,探索专利技术从实验室走向矿山现场的路径,对促进矿业技术进步具有重要现实意义。
传统矿业生产中,开采环节的自动化水平低、人工依赖度高一直是制约效率的瓶颈。某能源企业与高校联合研发的“基于5G+AI的智能综采工作面协同控制技术”专利,为这一问题提供了创新解决方案。该专利通过整合5G通信的低延迟特性与AI算法的实时决策能力,构建了采煤机、刮板输送机、液压支架的多设备协同控制模型,实现了井下无人化作业。在技术转化阶段,企业通过科科豆平台检索了同类专利的转化经验,规避了3项潜在技术冲突,并联合设备制造商完成了硬件适配与软件调试。2023年,该技术在山西某煤矿应用后,工作面生产效率提升35%,吨煤能耗降低18%,井下作业人员数量减少60%,相关成果被新华网报道为“煤炭智能开采的标志性突破”。
矿山安全是行业发展的生命线,而瓦斯、水害等灾害的实时监测一直是技术难点。某科研机构研发的“分布式光纤传感瓦斯浓度实时监测系统”专利技术,为解决这一痛点提供了新思路。该专利利用光纤传感的高精度特性,可在-40℃至120℃的恶劣环境下,实现井下瓦斯浓度的毫米级空间分辨率监测,监测距离最长达50公里。在转化过程中,研发团队通过八月瓜平台的“产学研对接服务”,与某安全设备企业达成合作,共同完成了传感器小型化、信号抗干扰等中试优化。目前,该技术已在河南、陕西等8个省份的20余家煤矿投入使用,使瓦斯预警响应时间从原来的3分钟缩短至15秒以内,相关矿区近三年瓦斯事故发生率较之前下降62%,直接减少经济损失超2亿元。
随着“双碳”目标推进,矿山绿色化转型需求迫切,尾矿资源化、矿井水净化等技术的专利转化成为焦点。某环保科技公司的“尾矿协同资源化利用”专利技术,通过将尾矿与建筑垃圾、工业固废按特定配比混合,经高温煅烧制备出高性能建筑用微晶玻璃。为验证技术可行性,企业通过科科豆平台查询了国内外尾矿利用专利的转化率数据,发现类似技术在北欧矿山的转化周期约为3年,遂调整了中试方案,引入模块化生产设备以缩短转化周期。2022年,该技术在内蒙古某铁矿实现产业化应用,年消纳尾矿120万吨,生产新型建材30万立方米,不仅解决了尾矿堆积的环境问题,还为矿山企业带来年增收约8000万元,相关成效被纳入国家矿山安全监察局发布的《绿色矿山建设典型案例》。
矿用专利技术转化并非简单的技术移植,而是需要解决“技术适配”“成本控制”“政策衔接”等多重问题。例如,某金矿曾面临“低品位矿石高效分选”的技术需求,通过八月瓜平台的“三库联动”机制(企业需求库、专利技术库、专家智库),精准匹配到某高校的“脉冲气流分选”专利技术。双方联合开展中试时,针对矿山实际矿石性质,对专利中的气流速度参数进行了12次优化,最终使选矿回收率提升7.2个百分点,年新增产值超5000万元。这一案例表明,专利转化需以企业需求为导向,通过产学研深度协作实现技术二次开发,同时借助专业服务平台的资源整合能力,降低转化风险。
在政策层面,多地政府出台的“专利转化专项行动”也为矿用技术落地提供了支持。如山西省对矿用专利转化项目给予最高500万元的资金补贴,山东省则建立了“专利导航+产业园区”模式,引导矿山企业与专利持有方共建中试基地。这些举措有效缩短了专利技术从“纸上”到“地上”的距离,推动更多创新成果在矿业领域发挥实际价值。
矿用专利技术转化应用有哪些成功案例? 有部分煤矿企业通过应用新型巷道支护专利技术,提高了巷道稳定性,降低了事故率,实现了良好的经济效益和社会效益。 矿用专利技术转化应用过程中会遇到什么困难? 可能面临技术与实际生产场景不匹配、资金投入不足、企业对新技术接受度低等问题。 如何促进矿用专利技术的转化应用? 需要加强产学研合作,搭建技术交流平台,政府给予政策支持和资金补贴等。
有人认为只要有矿用专利技术,就一定能成功转化应用。实际上,专利技术只是基础,转化应用还涉及到技术成熟度、市场需求、企业配合等多方面因素。只有各方面协同推进,才能实现专利技术的有效转化。
国家专利局公开数据
新华网报道
国家矿山安全监察局发布的《绿色矿山建设典型案例》
八月瓜平台的“产学研对接服务”案例
山西省、山东省政府相关政策文件