矿专利技术分类及热门领域盘点分析

矿专利

矿专利技术分类及热门领域盘点分析

矿产资源作为工业生产的重要基础原料,其勘探、开采、加工及综合利用过程中的技术创新一直是推动行业发展的核心动力,而矿专利作为这些创新成果的法律保护形式,不仅反映了行业技术的发展脉络,也为企业竞争和产业升级提供了关键支撑。通过对国家知识产权局公开数据的梳理以及科科豆八月瓜等专利信息服务平台的检索分析,可以发现近年来矿专利的申请数量持续增长,技术分布呈现出明显的结构化特征,同时在智能化、绿色化等趋势的驱动下,多个新兴领域正成为创新热点。

矿专利技术的主要分类

从技术应用场景和产业链环节来看,矿专利的分类方式多样,其中最核心的划分依据是技术所服务的矿产开发阶段及具体功能。在矿产资源开发的上游环节,勘探与勘查技术专利占据重要地位,这类专利主要涉及地质调查、地球物理勘探、遥感探测等技术手段的改进与创新,例如通过新型物探仪器提高深部矿体的探测精度,或是利用人工智能算法优化地质数据解释模型,从而降低勘探成本并提高资源发现效率。

进入开采阶段,采矿方法与设备专利构成了矿专利的另一大重要分支。根据矿产赋存状态和开采环境的不同,这一领域又可细分为露天开采技术、地下开采技术、海洋矿产开采技术等多个方向。以地下开采为例,专利技术多集中在高效掘进设备、巷道支护系统、冲击地压防治技术等方面,比如某企业研发的智能化综采工作面成套设备专利,通过集成液压支架电液控制、采煤机记忆切割等技术,实现了矿井生产效率的大幅提升。此外,针对特殊矿产如油气、煤层气等的开采,还涉及压裂技术、钻井工艺等专门性的专利布局。

在矿产资源的下游加工环节,矿物加工与冶炼技术专利同样数量庞大且技术密集。矿物加工领域的专利主要围绕选矿工艺优化、高效分选设备研发、低品位矿利用等方向展开,例如采用新型浮选药剂提高细粒级矿物的分选效率,或是开发生物浸出技术处理传统方法难以利用的复杂低品位矿石。冶炼环节的专利则更多聚焦于清洁生产工艺、资源循环利用以及稀有金属提取技术,如短流程冶炼工艺专利能够有效减少能耗和污染物排放,而贵金属高效回收专利则显著提升了资源综合利用率。

矿专利热门领域盘点与分析

近年来,在国家“双碳”目标和智能化转型战略的推动下,矿专利的技术热点逐渐向绿色化、智能化、深部化及资源综合利用方向倾斜,这些领域的专利申请量和授权量均呈现出快速增长的态势,反映了行业技术创新的主流趋势。

智能化与数字化矿山技术

智能化矿山建设已成为全球矿业发展的必然趋势,相关矿专利的申请活跃度持续走高。国家知识产权局数据显示,2020-2023年间,涉及矿山物联网、智能装备、数字孪生等技术的专利申请量年均增长率超过25%。具体来看,智能开采装备专利是这一领域的核心,包括无人驾驶矿用车辆、智能巡检机器人、远程控制爆破系统等,例如某矿山机械企业研发的基于5G通信的无人驾驶自卸车专利,通过融合高精度定位、环境感知与智能决策算法,实现了矿山运输环节的无人化作业,大幅降低了人工成本和安全风险。数字孪生技术在矿山的应用也催生了大量专利,这些专利通过构建矿山全要素的数字化模型,实现了对矿山生产流程、设备状态、安全风险的实时模拟与优化,提升了矿山管理的精细化水平。

绿色开采与节能减排技术

随着环保要求的日益严格,绿色开采与节能减排技术成为矿专利的另一大热门领域,相关技术创新聚焦于减少矿山开采对生态环境的扰动、降低能耗以及实现废弃物资源化利用。充填开采技术专利是绿色开采领域的典型代表,通过将矸石、尾砂等固体废弃物制成充填材料回填采空区,不仅有效控制了地表沉陷,还解决了废弃物堆存问题,相关专利技术已从传统的胶结充填发展到膏体充填、高水材料充填等高效环保型充填工艺。在节能减排方面,矿山余热回收利用专利、高效节能破碎设备专利、低能耗浮选工艺专利等层出不穷,例如某企业开发的矿井排水余热回收专利技术,可将矿井水中的低品位热能转化为可利用能源,年节约标准煤数千吨,具有显著的经济和环境效益。

深部与难采矿床开采技术

随着浅部易采矿产资源的日益枯竭,深部与难采矿床的开采成为保障资源供应的关键,这一领域的矿专利技术创新面临着高地温、高水压、高井深等复杂地质条件带来的诸多挑战。深部岩体力学与支护技术专利是应对深部开采难题的核心,例如新型高强锚杆支护专利、冲击地压预警与防治专利等,通过优化支护结构和开发智能监测系统,提高了深部巷道的稳定性和安全性。针对难采矿床如薄煤层、缓倾斜矿体、复杂多金属矿等,高效采矿方法专利不断涌现,如薄煤层自动化综采技术专利、原地溶浸采矿技术专利等,这些技术通过创新开采工艺和装备,提高了难采矿床的资源回收率和开采效率。

战略性新兴矿产资源开发利用技术

战略性新兴矿产资源如稀土、锂、钴、镍等是新能源、新材料产业发展的关键原料,其开发利用技术的矿专利布局备受关注。在稀土资源领域,专利技术主要集中在高效分离提纯、稀土功能材料制备等方向,例如某研究院研发的新型萃取剂专利,大幅提高了稀土元素间的分离系数,降低了分离过程中的试剂消耗和环境污染。锂、钴等新能源金属矿产的开发利用专利则聚焦于盐湖提锂、低品位锂云母提锂、废旧动力电池回收等技术,如某企业开发的盐湖卤水直接提锂专利技术,通过膜分离与吸附耦合工艺,实现了锂资源的高效提取,生产成本较传统方法降低30%以上,有力支撑了新能源产业的快速发展。

常见问题(FAQ)

  1. 矿专利技术主要有哪些分类? 矿专利技术分类通常包括采矿技术、选矿技术、矿山安全技术、矿山环保技术等。例如,采矿技术里有地下开采和露天开采相关专利;选矿技术涉及各种矿石的选别方法等。
  2. 矿专利技术的热门领域有哪些? 热门领域主要集中在智能化开采、绿色矿山建设和新能源矿产开发。智能化开采包括自动化采矿设备和智能矿山管理系统;绿色矿山建设注重矿山生态修复、节能减排技术;新能源矿产开发如锂矿、钴矿等相关技术。
  3. 如何查找矿专利技术相关信息? 可以通过国家知识产权局官网查询,输入相关关键词,就能找到矿专利技术的详细信息,包括专利的申请日期、申请人等。

误区科普

很多人认为只有大型矿业企业才有必要申请矿专利技术。其实不然,小型矿业企业、科研机构甚至个人也可以申请。专利技术能保护他们的创新成果,提升竞争力和经济效益,所以只要有创新的矿技术方案,都可申请专利。

延伸阅读

  1. 《矿产资源开发与环境保护》 推荐理由:这本书详细介绍了矿产资源开发过程中的环境保护策略和技术,对于理解绿色开采与节能减排技术的专利布局具有重要参考价值。

  2. 《智能矿山技术与应用》 推荐理由:该书深入探讨了智能化矿山建设中的关键技术,包括物联网、智能装备和数字孪生技术等,有助于读者更好地理解智能化与数字化矿山技术的专利申请趋势。

  3. 《矿产资源综合利用》 推荐理由:本书涵盖了矿产资源综合利用的多个方面,包括选矿工艺优化、高效分选设备研发等,对于了解矿物加工与冶炼技术专利的分布和应用具有指导意义。

  4. 《深部与难采矿床开采技术》 推荐理由:这本书聚焦于深部与难采矿床的开采技术,包括深部岩体力学与支护技术、难采矿床开采工艺等,对于理解相关领域的专利技术创新具有重要参考价值。

  5. 《战略性新兴矿产资源开发利用》 推荐理由:该书重点讨论了稀土、锂、钴、镍等战略性新兴矿产资源的开发利用技术,对于了解这些领域的专利布局和技术创新趋势具有重要参考价值。

本文观点总结:

矿产资源技术创新是行业发展核心动力,矿专利反映行业技术脉络,为企业竞争和产业升级提供支撑。近年来矿专利申请量持续增长,技术分布结构化,新兴领域成创新热点。 矿专利技术主要分为三类:上游勘探与勘查技术专利,改进技术手段以降低勘探成本、提高资源发现效率;开采阶段采矿方法与设备专利,针对不同开采环境细分多个方向,特殊矿产有专门专利布局;下游加工环节矿物加工与冶炼技术专利,围绕选矿工艺、清洁生产等方向,提升资源综合利用率。 热门领域包括:智能化与数字化矿山技术,如智能开采装备、数字孪生技术相关专利,提升了矿山生产管理水平;绿色开采与节能减排技术,有充填开采、余热回收等专利,减少生态扰动、降低能耗;深部与难采矿床开采技术,有深部岩体力学与支护、高效采矿方法等专利,应对复杂地质条件;战略性新兴矿产资源开发利用技术,在稀土、锂等矿产开发利用有相关专利,支撑新能源等产业发展。

引用来源:

国家知识产权局公开数据

科科豆专利信息服务平台

八月瓜专利信息服务平台

《中国矿业》期刊

《矿业科学技术》杂志

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