權利要求
1.一種用于復雜礦體無切割自由面爆破的爆破裝置系統，其特征在于，包括：
至少一個軸向聚能裝藥單元，被配置成在起爆時產生沿其軸線方向聚焦的能量，用以在無預設自由面的目標介質中強制形成爆生自由面;以及
至少一個邊界控制聚能裝藥單元，被配置成在起爆時產生主要沿徑向或特定角度方向傳播的能量，用以控制爆破邊界或頂板穩定;
其中，所述軸向聚能裝藥單元和所述邊界控制聚能裝藥單元被設計成在采礦方法中協同使用，以實現無預設自由面條件下的爆破。
2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述邊界控制聚能裝藥單元為環向聚能裝藥單元或半環向聚能裝藥單元。
3.根據權利要求1或2所述的系統，其特征在于，所述軸向聚能裝藥單元和/或所述邊界控制聚能裝藥單元包含藥型罩，所述藥型罩具有為實現所述能量聚焦或定向傳播而設計的特定幾何形狀。
4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，其至少部分裝藥單元的結構被配置成允許接入至少兩個起爆元件，以實現孔內多點起爆。
5.一種復雜礦體無切割自由面采礦方法，其特征在于，使用權利要求1-4中任一項所述的爆破裝置系統，并包括以下步驟：
(1)炮孔布置：采用三維立體炮孔布置方式，布設主炮孔和輔助炮孔;所述主炮孔大致沿礦體走向或特定方向布置，所述輔助炮孔在主炮孔周圍呈預定形態分布;
(2)裝藥與起爆：在炮孔內采用聚能裝藥結構，并采用孔內多點起爆和孔間微差起爆技術;所述聚能裝藥結構包括用于產生爆生自由面的軸向聚能裝藥和用于控制頂板或邊界的環向聚能裝藥;
(3)爆破實施：通過預設的孔間微差起爆順序起爆各炮孔，所述主炮孔先于或與其他炮孔按特定時序起爆，所述輔助炮孔根據其位置和功能設定延遲時間依次起爆;利用軸向聚能爆破首先破碎部分礦巖形成爆生自由面，后續炮孔的爆破能量向該爆生自由面方向傳播和釋放，并通過環向聚能爆破控制頂板穩定和爆破邊界。
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟(1)中，所述輔助炮孔在所述主炮孔周圍呈放射狀分布;所述主炮孔的孔距為1.5-2.0米，孔深為10-15米;所述輔助炮孔的孔距為1.0-2.0米，孔深為4-10米。
7.根據權利要求5所述的方法，其特征在
聲明：
“復雜礦體無切割自由面爆破裝置及采礦方法” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：北京科技大學
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2025年07月24日 ~ 26日 
