Diferite tipuri de detonatoare utilizate în minerit

După cum sa explicat într-un articol precedent, "Siguranțele de ardere au fost utilizate mai întâi pentru a întârzia aprinderea și pentru ca blasterul să rămână la o distanță sigură de explozie. Timpul de ardere introduce o întârziere flexibilă care depinde de lungimea siguranței de ardere. (...) Flacăra servește drept detonator, iar întârzierea este lungimea siguranței. Chiar și cele mai avansate tehnologii de inițiere continuă să folosească aceleași concepte, deși uneori de-a lungul diferitelor forme. "

Capacele de sablare vin intr-o varietate de forme. Capacele de siguranță, detonatoarele electrice, detonatoarele neelectrice și detonatoarele electronice sunt diferitele tipuri de detonatoare pe care le puteți găsi pe piață.

Fuse Capace

Invenția generațiilor succesive de capace de siguranțe urmărește să răspundă aprinderii periculoase a produsului exploziv utilizat în perioada examinată. Siguranța minerilor a fost întotdeauna unul dintre obiectivele principale în dezvoltarea accesoriilor de sablare.

Pulberea neagră este considerată a fi o invenție chineză, folosită ca focuri de artificii, datând din primele secole ale erei noastre. În ciuda utilizării "incendiilor grecești" pe bază de pulbere în bătălii antice, 1380 este o dată recunoscută pentru primele studii privind pulberea neagră. Franciscanul monah german, Berthold Schwarts a dezvoltat praful de pușcă din formula antică. Prima utilizare înregistrată a pudrei negre pentru explozii de rocă datează din 1627, în Ungaria.

Viteza de ardere nesigură, totuși face ca pulberea neagră să fie extrem de periculoasă și duce la multe accidente.

Această aprindere periculoasă a fost depășită în 1831 odată cu inventarea "siguranței de siguranță a minerilor" de William Bickford, o frânghie cu un fir de fire infuzat cu pulbere neagră.

Ascanio Sobrero a sintetizat nitroglicerina în 1846. Nitroglicerina este prima explozivă descoperită a fi mai puternică decât pulberea neagră.

Utilizarea sa pe teren rămâne deosebit de periculoasă, în special până în 1863, când Alfred Nobel a dezvăluit "detonatorul său practic": un dop din lemn din pulbere neagră inserat într-o încărcătură mai mare de nitroglicerină lichidă, închis într-o carcasă metalică. În 1865, Nobel a dezvoltat un plafon cu mercur, ceea ce reprezintă o reducere substanțială a costurilor de producție și, prin urmare, a contribuit la răspândirea acestuia în întreaga industrie.

Fiind foarte ieftine, capacele cu siguranțe sunt încă utilizate pe scară largă astăzi în industria minieră, în special în țările în curs de dezvoltare. Capacele de siguranță sunt, de asemenea, de design, insensibile la câmpurile electromagnetice.

Detonatoare electrice

Primele prototipuri de detonatoare care utilizează energia electrică ca sursă de energie de semnal de inițiere au apărut la sfârșitul anilor 1880.

Capacele electrice de sablare sunt similare cu capacele de siguranțe, dar cu două fire electrice izolate care ies din un capăt, în locul siguranței.

Detonatoarele electrice instantanee au fost dezvoltate mai întâi. În 1868, H. Julius Smith a brevetat o tehnologie mai ușoară și mai sigură, permițând aprinderea printr-un amestec fulminat de mercur, o sârmă de platină cu rezistență ridicată și un dop de sulf.

Includerea unui tren de pulbere cu întârziere a permis introducerea unor detonatoare întârziate electrice pre-programate.

Această tehnologie permite o compensare între două încărcări consecutive și, prin urmare, crearea de secvențe de inițiere, deschiderea ușilor la fotografii mai controlate, dar limitată la un număr finit de combinații. Jumătate de secundă de detonatoare întârziere a apărut la începutul anilor 1900, în timp ce detonatoarele de întârziere milisecunde au ajuns pe piață în 1943.

Detonatoarele electrice sunt sensibile la căldură, șocuri, electricitate statică, energie de radiofrecvență și radiații electromagnetice.

Detonatoare non-electrice

Total sisteme non-electrice de inițiere, unde sursa de inițiere provine de la un val de șoc, au fost dezvoltate în anii 1960 de către Dyno Nobel. Detonatoarele non-electrice au intrat pe piață în 1973, oferind toate avantajele inițierii electrice, dar adăugând beneficii de siguranță (insensibilitate la electricitate, energie de radiofrecvență și radiații electromagnetice) și o flexibilitate operațională largă (mai ușor de proiectat secvențe de inițiere mai mari, teoretic cu număr nelimitat de întârzieri).

Acest sistem de inițiere este alcătuit din tuburi de șoc conectate la detonatoarele cu gaură inferioară și conectorii de suprafață. Deși acoperirea lor cu pulberi reactive și grație unui starter, tuburile de șoc transmit undele de șoc la detonatoarele neelectrice. Conexiunea pe teren este "cum ar fi sanitare", presupunând că valul de șoc este ca apa, care circulă în tubul de la un detonator la altul.

Detonatoarele non-electrice sunt utilizate pe scară largă, la nivel mondial. Statele Unite au fost întotdeauna una dintre cele mai mari piețe pentru acest tip de detonatoare.

Detonatoare electronice

Componentele electronice au fost introduse în lumea inițiere electrică la sfârșitul anilor 1960. Creșterea mărimii fiecărei fotografii se transformă în strategia pieței inițiatorilor, pentru ca detonatoarele electrice să poată concura cu detonatoarele neelectrice nou introduse.

Dezvoltările electronice fac posibila crearea unei mașini de sablare secvențiale. Masina de sablare secventiala ofera o serie de rafale de energie reglabile electronic la un numar de fire de plumb, crescand in mod dramatic numarul maxim de detonatoare electrice pe care blasterii le pot conecta si prin urmare crescand numarul combinatiilor potentiale.

În anii '90, miniaturizarea tot mai mare a componentelor electronice a dat naștere unei noi idei: folosirea unui ceas electronic îmbarcat pentru a înlocui elementul de întârziere pirotehnic (pulbere) care creează inexactitate pentru detonatoarele electrice.

Din 1990 până în 2000, mișcarea masivă de cercetare și dezvoltare a fost condusă de un număr mare de actori pentru a dezvolta detonatoare electronice pre-programate sau programabile. Detonatoarele electronice programabile reprezintă un pas înainte în logică, oferind o flexibilitate uimitoare în alegerea timpului de inițiere. Această flexibilitate, împreună cu precizia controlată electronic, deschide ușile pentru întârzieri scurte, secvențe complexe de inițiere, care au demonstrat, de atunci, beneficiile semnificative (reducerea neplăcerilor, creșterea productivității) pentru părțile interesate din industria minieră. S-au dezvoltat instrumente numerice de simulare pentru a ajuta inginerii mineri să facă față unui număr atât de mare de posibilități în proiectarea fotografiilor.

În ciuda unui preț mai mare pe piață, detonatoarele electronice s-au răspândit în mod constant pe piață în anii 2000. O puternică etapă de fuziune și achiziție a dus la dispariția unei mari părți a producătorilor. În prezent, doar 5 sau 6 producători rămân activi pe această piață.

Fiecare marcă poate fi programată numai prin intermediul unei mașini de sablare proiectate special. Datorită diferitelor protocoale de comunicare, niciuna dintre aceste mașini nu poate fi utilizată pentru a iniția mai multe branduri de detonatoare. În consecință, niciuna dintre aceste mărci nu poate fi amestecată într-o singură lovitură.

Prima mașină de sablare fără fir a apărut pe piață în 2000, permițând inițierea unor fotografii mai mari dintr-o distanță mai sigură. Initierea wireless a devenit un standard pe piata.

Detonatoarele electronice se bazează încă pe cabluri electrice pentru a conduce sursa de energie de semnal de inițiere. ORICA Mining Services, inventatorul unui detonator electronic fără fir, dezvăluit la începutul anului 2011, se preface că se va sfârși cu această slăbiciune operațională (scurgere potențială, scurtcircuit, cut-off, sensibilitate electromagnetică) și, prin urmare, crește siguranța și profitabilitatea minei.

Va urma!