全球锚杆钻机专利技术态势分析

　　锚杆钻机是煤矿巷道锚杆支护工作中的钻孔工具，巷道支护质量的好坏、支护速度的快慢主要取决于锚杆钻机的性能、可靠性和先进性。

　　随着煤矿开采深度、数量的增加，锚杆钻机的市场需求也越来越大，这进一步促进了锚杆钻机技术的发展。从传统的风动、液压、电动锚杆钻机，到多门类、多功能的钻机，再到目前的自行走、掘锚一体化等新型钻机，技术的进步大大提高了钻进的速度和效率。

　　本文以中国专利检索数据库（CPRS）和德温特世界专利索引（DWPI）数据库公开的锚杆钻机领域的相关文献为基础，对锚杆钻机领域国内、外专利申请状况进行了统计和分析，以期为我国锚杆钻机行业未来的技术发展和知识产权战略的实施提供参考。

　　国内锚杆钻机专利申请状况

　　检索的范围及结果：本文以向中国国家知识产权局专利局提交并公开的锚杆钻机的专利申请为研究对象，数据截止到2010年3月。此部分数据统称为中国专利申请，其中，涉及由中国大陆及港、澳、台地区申请人提交的申请称为国内专利申请；国外企业或个人通过不同方式进入中国的申请则统称为国外来华专利申请。

　　表1为检索到的锚杆钻机中国专利申请的总体情况。由表1可以看出，涉及锚杆钻机的中国专利申请共167件。其中，国内专利申请163件，占全部申请总量的97%，国外来华专利申请4件，占全部专利申请的3%。由于传统的锚杆钻机结构相对简单，且属于煤矿煤巷专用设备，应用不是很广泛，因此总体申请量并不大。国内申请和国外来华申请相比，前者占绝大多数，这一方面说明对于锚杆钻机技术，我国已经开展了较为广泛的研究，并开始用知识产权保护技术成果；另一方面也说明国外企业目前未在我国就这一技术展开专利部署，为我国企业发展具有自主知识产权的锚杆钻机技术创造了机会。

　　逐年申请量：表2中显示，我国自上世纪90年代开始出现锚杆钻机相关技术的专利申请，但总体申请量较小，年申请量在很长一段时间内停留在个位数。直至2005年，该领域的年专利申请量才开始明显增加，尤其是近5年，申请量更是出现了较快速度的增长。需要说明的是，专利申请的文本公开会滞后于申请，因而本文可能并未反映截至检索日期的所有专利申请的情况。

　　由此可见，国内锚杆钻机技术领域从2005年前后开始进入研发比较活跃的时期，并一直持续到现在。这与2004年以后我国煤炭能源消耗量增大、国内煤矿行业对锚杆钻机的需求增加的现实相吻合，同时也从侧面反应出我国公众专利意识的提高。

　　申请类型：图1显示国内锚杆钻机专利申请大量集中于实用新型的状况。截至2010年3月，我国锚杆钻机实用新型专利申请共127件，占国内发明和实用新型专利申请总量的76％以上，其中专利权已失效的实用新型专利申请为69件，占实用新型专利申请总量的54.33％。这说明国内的锚杆钻机专利申请人更重视专利权相对容易获得的实用新型，因此专利权的保护时间相对较短，技术含量相对较低。

　　究其原因，主要是传统锚杆钻机结构相对简单，技术更新多集中在部件的改进上，因此申请的专利多是实用新型。直到最近几年，掘锚一体锚杆钻机的出现，改变了传统锚杆钻机的结构，该领域的发明专利申请才开始增多。

　　申请人国别：图2的数据显示，目前在涉及锚杆钻机技术的中国专利申请中，主要还是以中国人（法人和个人）的申请为主，占90％以上；而国外来华专利申请较少。

　　这说明，跨国企业在中国的专利布局还没有完成。至少到目前为止，国内锚杆钻机技术领域的竞争主要是集中于中国企业和个人，这也为我国企业在该领域的发展提供了相对宽松的环境。

　　主要申请人和发明人：图3和图4显示了国内专利申请的主要申请人和发明人的分布和排名情况。从图3可以看出，三一重型装备有限公司的申请量最高，占26%，第二名的北京交通大学占15%。其中图4主要发明人中的前4名都来自三一重型装备有限公司。因此，无论是从申请专利的数量看，还是发明人的数量看，三一重型装备有限公司都占据绝对的领先地位。

　　通过分析发现，三一重型装备有限公司的专利申请多数是近几年提出的，且技术领域集中在自行走和掘锚一体机上，传统的锚杆钻机没有涉足。由此可见，该公司对自行走和掘锚一体机这些技术含量高的领域非常重视，并且已经取得了较多的成果，培养出了一批技术研发人员。

　　申请人类型：图5数据显示，在国内专利申请中，企业的申请量达到49.7％，个人的申请量其次，占35.33％。但需要指出的是，实际以企业为主体的专利申请量应比目前统计的数值高，因为存在一些企业法人以个人名义申请专利的状况。

　　总体来说，锚杆钻机技术领域专利申请的主体还是企业。这与目前我国锚杆钻机的研发、生产主体是企业的现状相吻合。

　　申请人地域分布：图6显示出国内申请人的地域分布主要集中于山西、沈阳、北京和河北，占国内总申请量的60％以上。出现明显的地域特征，主要是因为晋城煤业集团、三一重型装备有限公司、煤炭科学研究总院、石家庄煤矿机械有限公司和石家庄中煤装备制造有限公司等专利申请大户位于这些省份。

　　国外锚杆钻机专利申请状况

　　检索范围及结果：笔者在德温特世界专利索引数据库中对涉及锚杆的专利申请进行了检索，去除了中国申请人在国外的申请，检索的截止时间为2010年3月，共检索到相关专利申请387件（德温特世界专利索引数据库对专利申请的同族专利进行了处理，每件专利实际上代表一个专利族）。

　　逐年申请量：图7数据显示，涉及锚杆钻机的国外专利申请从上世纪70年代开始，整个70年代呈上升趋势，随后有所下降，再保持平稳，个别年份出现下降；至90年代初期，曾有短暂下降，随后上升并维持稳定直到2001年，之后有所下降，2005年以后整体呈上升趋势。其中，2006年申请专利18件，为第二专利高峰。

　　申请人国别：图8显示出申请人的国别分布。前5位的申请人主要来自德国、美国、前苏联、日本等，专利申请量占总量的72.2％。可以看出，申请人主要集中在德国、美国等技术发达国家，这也与这些国家传统制造业的强国地位相吻合。

　　主要申请人：在涉及锚杆钻机的专利申请中，阿特拉斯、英格索兰、乔伊、奥钢铁、安德森这5个公司的申请量为196件，占总申请量的50%以上。由此可见，国外有关锚杆钻机的专利申请，也是个别大公司处于优势地位。尤其是阿特拉斯公司，占到了五大公司申请量的70%，处于绝对优势。图9显示了阿特拉斯、英格索兰、乔伊、奥钢铁、安德森5个公司在锚杆钻机技术领域专利申请的数量对比情况。

　　由于这5个公司在锚杆钻机技术领域的专利申请占据了绝大多数，因此，笔者对这5个公司有关锚杆钻机的年度总申请量进行了统计分析（见图10）。从图10可以看出，这5个公司锚杆钻机专利申请在20世纪70年代和21世纪初出现高峰，这正好对应了锚杆钻机发展过程中，20世纪70年代单体锚杆钻机和90年代锚杆钻车及掘锚一体技术两个发展高峰。

　　主要申请人技术融合度分析：通过分析发现，阿特拉斯、英格索兰、乔伊、奥钢铁这4个公司的技术融合度比较高，彼此技术交叉较明显。尤其是在新兴的锚杆钻车、掘锚一体领域，各公司都很重视基础研究，并及时地申请专利保护研发成果。

　　小结

　　从上面的统计数据及分析可以看出，我国在锚杆钻机技术领域存在三大特点：

　　一是锚杆钻机技术起步较晚。国外在上世纪70年代初期出现锚杆钻机相关专利申请，但其研究、应用则可追溯到40年代。而我国锚杆钻机的研究起步较晚，上世纪70年代以来，国内科研院所和企业开始进行锚杆钻机技术的研发。直到90年代以后，随着锚杆支护技术的大力推广，我国锚杆钻机技术才取得长足发展。尤其是在引进澳大利亚较成熟的单体锚杆钻机之后，国内生产厂家进行了消化吸收再创新，锚杆钻机开始在我国煤矿领域迅速推广应用。进入21世纪，我国的三一重型装备有限公司等已经能够研制出台车式锚杆钻装机和掘锚一体的锚杆钻机。

　　二是创新程度有待提高。在锚杆钻机领域，我国的专利申请76％以上都是实用新型专利申请，发明专利仅占24％，创新程度有待提高。不过，值得一提的是，最近几年，我国实用新型专利和发明专利的申请量同时增长，且发明专利申请的增长速度快于实用新型专利申请。这一方面是因为新锚杆钻机的研制成功，增强了国内企业对该领域技术的研究兴趣，另一方面也显示出我国公众近年来知识产权保护意识增强。

　　三是部分领域个别企业占据优势地位。我国涉及台车式和掘锚一体的锚杆钻机的专利申请，主要集中在三一重型装备有限公司、山西晋城无烟煤矿集团有限公司等少数公司，特别是三一重型装备有限公司，申请量最多，技术含量较高，明显占据优势地位。这表明三一重型装备有限公司较早在这些领域进行研发，并且研发投入大、投入持续时间长，已获得不少成果。

　　针对上述分析，笔者建议国内有实力的企业可加强掘锚一体机的研发。需要注意的是，在研发前一定要充分检索专利文献，避免重复劳动和陷入侵权纠纷。对于研发实力不足的企业，可继续在传统锚杆钻机领域进行相关研究，因为掘锚一体机对工作条件要求较高，不完全适合目前我国所有煤矿，并且在动力性、可靠性等方面也还存在提高的空间。（知识产权报　作者　全晓）