权利要求
1.一种用于复杂矿体无切割自由面爆破的爆破装置系统，其特征在于，包括：
至少一个轴向聚能装药单元，被配置成在起爆时产生沿其轴线方向聚焦的能量，用以在无预设自由面的目标介质中强制形成爆生自由面;以及
至少一个边界控制聚能装药单元，被配置成在起爆时产生主要沿径向或特定角度方向传播的能量，用以控制爆破边界或顶板稳定;
其中，所述轴向聚能装药单元和所述边界控制聚能装药单元被设计成在采矿方法中协同使用，以实现无预设自由面条件下的爆破。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述边界控制聚能装药单元为环向聚能装药单元或半环向聚能装药单元。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述轴向聚能装药单元和/或所述边界控制聚能装药单元包含药型罩，所述药型罩具有为实现所述能量聚焦或定向传播而设计的特定几何形状。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，其至少部分装药单元的结构被配置成允许接入至少两个起爆元件，以实现孔内多点起爆。
5.一种复杂矿体无切割自由面采矿方法，其特征在于，使用权利要求1-4中任一项所述的爆破装置系统，并包括以下步骤：
(1)炮孔布置：采用三维立体炮孔布置方式，布设主炮孔和辅助炮孔;所述主炮孔大致沿矿体走向或特定方向布置，所述辅助炮孔在主炮孔周围呈预定形态分布;
(2)装药与起爆：在炮孔内采用聚能装药结构，并采用孔内多点起爆和孔间微差起爆技术;所述聚能装药结构包括用于产生爆生自由面的轴向聚能装药和用于控制顶板或边界的环向聚能装药;
(3)爆破实施：通过预设的孔间微差起爆顺序起爆各炮孔，所述主炮孔先于或与其他炮孔按特定时序起爆，所述辅助炮孔根据其位置和功能设定延迟时间依次起爆;利用轴向聚能爆破首先破碎部分矿岩形成爆生自由面，后续炮孔的爆破能量向该爆生自由面方向传播和释放，并通过环向聚能爆破控制顶板稳定和爆破边界。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述辅助炮孔在所述主炮孔周围呈放射状分布;所述主炮孔的孔距为1.5-2.0米，孔深为10-15米;所述辅助炮孔的孔距为1.0-2.0米，孔深为4-10米。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在
声明：
“复杂矿体无切割自由面爆破装置及采矿方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：北京科技大学
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2025年06月06日 ~ 08日 
