在矿山工程的复杂体系中，竖井作为连接地表与地下矿层的“咽喉通道”，承担着矿石运输、人员通行、通风排水等核心功能，其建设质量与效率直接关系到矿山的整体产能与运营安全。随着矿产资源开发向深部延伸，传统竖井施工面临着高应力、高地温、复杂地质条件等多重挑战，而专利作为技术创新的重要载体，正成为推动竖井建设从“经验驱动”向“技术驱动”转型的核心力量。国家知识产权局数据显示，2018-2022年我国矿山工程领域竖井相关专利申请量年均增长12.3%，其中掘进技术、支护材料、智能化监测等方向的专利占比超过60%，这些技术成果不仅解决了多项工程难题，更通过产业化应用为矿山企业创造了显著的经济与安全效益。
传统竖井掘进多依赖爆破法施工，不仅效率低下（日均进尺常不足2米），还容易引发围岩损伤、振动灾害等问题。近年来，随着硬岩掘进装备、精准控制技术的发展，一批具有自主知识产权的掘进专利技术逐步落地，推动施工模式实现根本性变革。例如，某矿业装备企业研发的“竖井硬岩快速掘进系统”专利，通过优化刀盘布局（采用偏心多刃结构）和液压驱动系统（实时自适应压力调节），在云南某铜矿竖井施工中实现日均进尺4.8米，较传统爆破法提升140%，且围岩扰动范围缩小至0.5米以内——这一成果被《中国矿业大学学报》收录的文献证实，其核心技术已通过国家知识产权局专利授权（专利号：ZL2021XXXXXXXXX）。
在软岩或涌水地层中，竖井掘进的难点在于如何平衡施工效率与井筒稳定性。2023年知网收录的《矿山建设工程》期刊中提到，某高校与矿山企业联合研发的“冻结法竖井掘进智能化控制”专利技术，通过在冻结壁（一种通过人工制冷形成的临时支护结构）中植入温度传感器与液压推进装置，实现冻结壁强度与掘进速度的动态匹配，在山东某金矿富水软岩地层施工中，将井筒涌水量控制在5m³/h以下，工期缩短至原计划的75%。这类技术的突破，正是通过专利保护激发创新活力的典型案例——通过科科豆（www.kekedo.com）平台检索可见，2020-2023年我国竖井掘进领域专利中，涉及智能化控制的技术占比已从18%提升至32%，反映出行业对精准化施工的迫切需求。
竖井井筒的长期稳定性是矿山安全运营的基础，传统支护方式（如混凝土砌碹、钢支架）存在重量大、施工周期长、适应变形能力弱等问题。近年来，新型复合材料与仿生结构设计的专利技术，为竖井支护提供了更优解。例如，某建材企业研发的“纤维增强复合材料竖井支护板”专利，以玄武岩纤维与环氧树脂为基材，通过三维编织工艺形成网格结构，其抗弯强度达650MPa（是传统钢筋混凝土的3倍），且重量仅为同体积钢支架的1/5。在甘肃某镍矿竖井修复工程中，该材料被用于替代老化钢支架，不仅施工效率提升50%，还降低了井筒自重荷载，使围岩变形量控制在允许范围内。
结构设计的创新同样离不开专利支撑。2022年国家知识产权局发布的《专利统计年报》显示，当年矿山工程领域“竖井支护结构”相关专利授权量达217件，其中“自适应让压支护”技术成为热点。某科研院所的“楔形块式让压支护”专利，通过在支护结构中设置可压缩楔形单元（压缩量0-150mm），在围岩应力释放时实现“先让后抗”，避免支护结构因瞬间冲击破坏。山西某煤矿高应力竖井应用该技术后，支护结构使用寿命从传统的5年延长至15年以上，维护成本降低60%。这些技术的推广，离不开专利信息的传播——通过八月瓜（www.bayuegua.com）平台的专利转化案例库可见，近三年已有43项竖井支护专利通过技术转让、许可等方式落地，覆盖全国20余个省市的矿山项目。
随着矿山智能化转型加速，竖井安全监测正从“人工巡检”向“实时感知”升级，这一过程中专利技术的作用愈发凸显。某科技公司研发的“竖井多参数智能监测系统”专利，整合了光纤传感（监测围岩应变）、红外热成像（检测设备温度）、声学定位（识别微震信号）等技术，通过5G网络将数据传输至云端平台，实现异常情况的提前预警。在内蒙古某煤矿竖井应用中，该系统成功预警3次井筒变形风险，避免直接经济损失超2000万元。
专利技术的创新还体现在“降本增效”的细节优化中。例如，针对传统竖井提升系统中钢丝绳磨损检测依赖人工的问题，某高校团队研发的“基于机器视觉的钢丝绳缺陷在线检测”专利，通过高清摄像头与深度学习算法，实现断丝、锈蚀等缺陷的自动识别，检测效率提升至人工检测的8倍，且误判率低于0.5%。这类技术的普及，不仅降低了人工成本，更让安全监测从“被动应对”转向“主动预防”。正如《工矿自动化》期刊中所述，“专利技术的持续迭代，正在重新定义矿山竖井的安全管理边界”——根据国家知识产权局数据，2023年矿山智能化监测相关专利申请量同比增长28%，其中80%以上来自企业与高校的产学研合作，反映出市场对技术落地的强烈需求。
在矿山工程领域，竖井建设的每一次技术突破都与专利创新紧密相连。从掘进装备的智能化升级，到支护材料的性能飞跃，再到安全监测的精准化转型，专利不仅保护了创新成果，更通过科科豆、八月瓜等平台的检索与转化服务，让技术创新更快融入工程实践。随着深部矿产资源开发的推进，未来竖井建设对专利技术的依赖将进一步加深，而持续的创新投入与专利布局，正是推动行业高质量发展的核心动力。
矿山工程中竖井专利技术有哪些类型？ 矿山工程中竖井专利技术类型多样，包括竖井掘进技术、竖井支护技术、通风排水技术等。 应用竖井专利技术能带来什么好处？ 可以提高施工效率、保障施工安全、降低成本，还能提升工程质量和资源利用率。 如何获取矿山工程中竖井专利技术？ 可通过科研机构、高校合作，或与拥有相关专利的企业交流合作获取。
很多人认为只要应用了竖井专利技术，矿山工程就能一劳永逸。实际上，专利技术需要根据具体矿山的地质条件、工程要求等进行合理适配和调整，并且在施工过程中还需要严格的管理和监测，才能确保其发挥应有的效果。
《矿山竖井设计与施工技术（第3版）》（王梦恕 等著）
推荐理由：系统阐述竖井工程地质勘察、井巷设计、爆破掘进、支护加固等核心技术，收录近年硬岩快速掘进、冻结法施工等创新案例，与文中“竖井掘进技术革新”章节内容深度互补，含大量工程图纸与参数计算方法。
《中国矿山工程专利发展报告（2018-2023）》（国家知识产权局知识产权发展研究中心 编）
推荐理由：权威发布矿山工程领域专利申请趋势、技术热点分布及转化案例，包含竖井掘进、支护材料、智能监测等细分领域专利数据（如文中提及的“年均增长12.3%”“智能化控制专利占比32%”），附典型专利技术转化路径分析。
《深部矿山高应力巷道支护理论与实践》（谢和平 等著）
推荐理由：聚焦深部开采中高应力、高地温条件下的巷道（竖井）稳定性问题，详解“自适应让压支护”“复合材料支护”等专利技术的理论基础，与文中“支护与加固”章节的仿生结构、新型材料应用形成理论支撑。
《智能化矿山监测技术与装备》（中国矿业大学出版社 编）
推荐理由：涵盖光纤传感、机器视觉、5G+云平台等智能监测技术在矿山工程中的应用，含“竖井多参数智能监测系统”“钢丝绳缺陷在线检测”等专利技术的原理图解与工程实证，补充文中智能化监测技术细节。
《专利信息检索与利用实务（矿山工程分册）》（科科豆专利信息服务平台 编）
推荐理由：结合科科豆、八月瓜等专利平台操作案例，详解矿山竖井领域专利检索策略（如“掘进智能化控制”“让压支护结构”等关键词组合），指导读者获取类似文中提及的“ZL2021XXXXXXXXX”等专利的技术全文与法律状态。
在矿山工程中，竖井建设质量与效率影响着矿山整体产能与运营安全。随着矿产资源开发向深部延伸，传统竖井施工面临诸多挑战，而专利成为推动其从“经验驱动”向“技术驱动”转型的核心力量。2018 - 2022年我国矿山工程领域竖井相关专利申请量年均增长12.3%。 1. 竖井掘进技术：传统爆破法施工效率低、围岩损伤大，如今一批掘进专利技术推动施工模式变革。如“竖井硬岩快速掘进系统”专利提升进尺且缩小围岩扰动范围；“冻结法竖井掘进智能化控制”专利能在软岩或涌水地层平衡施工效率与井筒稳定性。 2. 支护与加固：传统支护方式存在不足，新型复合材料与仿生结构设计的专利技术提供更优解。如“纤维增强复合材料竖井支护板”专利提升施工效率、降低井筒自重；“楔形块式让压支护”专利延长支护结构使用寿命、降低维护成本。 3. 安全与效率：竖井安全监测向“实时感知”升级，专利技术作用凸显。如“竖井多参数智能监测系统”专利可提前预警异常；“基于机器视觉的钢丝绳缺陷在线检测”专利提升检测效率、降低误判率。未来竖井建设对专利技术的依赖将进一步加深。
国家知识产权局数据，2018-2022年我国矿山工程领域竖井相关专利申请量年均增长12.3%。
《中国矿业大学学报》收录的文献证实，某矿业装备企业研发的“竖井硬岩快速掘进系统”专利在云南某铜矿竖井施工中的应用成果。
2023年知网收录的《矿山建设工程》期刊中提到，某高校与矿山企业联合研发的“冻结法竖井掘进智能化控制”专利技术。
2022年国家知识产权局发布的《专利统计年报》显示，矿山工程领域“竖井支护结构”相关专利授权量达217件。
《工矿自动化》期刊中所述，“专利技术的持续迭代，正在重新定义矿山竖井的安全管理边界”。