أنواع مختلفة من المفجرات المستخدمة في التعدين

كما هو موضح في مقالة سابقة،

"لقد تم استخدام الصمامات المحترقة لأول مرة لتأخير الإشعال وللمكبر للبقاء على مسافة آمنة من الانفجار. وقت حرق يدخل تأخير مرن الذي يعتمد على طول فتيل حرق. (…) الشعلة بمثابة مفجر والتأخير هو طول الصمامات. حتى تكنولوجيات البدء الأكثر تقدما تبقي على استخدام نفس المفاهيم، على الرغم من أن في بعض الأحيان على أشكال مختلفة. "

قبعات التفجير تأتي في أشكال مختلفة. قبعات الصمامات، والصواعق الكهربائية، والصواعق غير الكهربائية، والصواعق الإلكترونية هي أنواع مختلفة من الصواعق التي يمكن أن تجد في السوق.

قبعات الصمامات

يهدف اختراع الأجيال المتعاقبة من قبعات الصمامات إلى الرد على الإشعال الخطير لمنتج المتفجرات المستخدم خلال الفترة التي تم النظر فيها. وكانت سلامة عمال المناجم دائما واحدة من الأهداف الرئيسية في التفجير اكسسوارات التنمية.

ويقال أن مسحوق أسود ليكون اختراع الصيني، وتستخدم الألعاب النارية، مؤرخة من القرون الأولى من عصرنا. على الرغم من استخدام مسحوق أسود "الحرائق اليونانية" في المعارك القديمة، 1380 هو تاريخ معترف به عادة للدراسات الأولى على مسحوق أسود. الألماني الراهب الفرنسيسكان، برتولد شوارتس وضعت البارود من الصيغة العتيقة. أول استخدام مسجل للمسحوق الأسود لتفجير الصخور يعود إلى 1627، في المجر.

انها سرعة لا يمكن الاعتماد عليها حرق ومع ذلك يجعل مسحوق أسود خطير للغاية ويؤدي إلى العديد من الحوادث.

تم التغلب على هذا الإشعال الخطير في عام 1831 مع اختراع "فيوز سلامة عمال المناجم" من قبل ويليام بيكفورد، حبل مع حبلا من خيوط مغلفة بالمسحوق الأسود.

أسكانيو سوبريرو النتروجليسرين الاصطناعية في عام 1846. النتروجليسرين هو أول المتفجرات المكتشفة لتكون أقوى من مسحوق أسود.

لا يزال استخدامه في هذا المجال خطرا بشكل خاص خاصة حتى عام 1863 عندما كشف ألفريد نوبل عن "مفجر عملي": مسحوق خشبي من مسحوق أسود إدراجها في تهمة أكبر من النيتروجليسرين السائل، المغلقة في قذيفة معدنية. في عام 1865، وضعت نوبل سقف التفجير الزئبقي الذي يمثل انخفاضا كبيرا في تكاليف الإنتاج، وبالتالي ساهم في انتشاره في جميع أنحاء الصناعة.

كونها رخيصة جدا، لا تزال قبعات الصمامات تستخدم على نطاق واسع اليوم في صناعة التعدين، وخاصة في البلدان النامية. قبعات الصمامات هي أيضا، حسب التصميم، غير حساسة للمجالات الكهرومغناطيسية.

المفجرات الكهربائية

ظهرت أول نماذج من الصواعق التي تستخدم الكهرباء كمصدر للطاقة إشارة البدء في أواخر 1880s.

قبعات التفجير الكهربائية هي مماثلة لأغطية الصمامات، ولكن مع اثنين من الأسلاك الكهربائية معزول جاحظ من نهاية واحدة، بدلا من الصمامات.

تم تطوير أجهزة تفجير كهربائية لحظية أولا. في عام 1868، براءة اختراع H. جوليوس سميث تكنولوجيا أسهل وأكثر أمانا، والسماح للاشتعال من خلال خليط الزئبق بذكاء، عالية المقاومة سلك البلاتين جسر، وقابس الكبريت.

سمح إدراج قطار مسحوق التأخير بإدخال المفجرات الكهربائية المتأخرة المبرمجة مسبقا.

تتيح هذه التقنية إزاحة بين رسمين متتاليين، وبالتالي إنشاء تسلسل بدء، وفتح الأبواب لقطات أكثر تسيطر ولكن تقتصر على عدد محدود من مجموعات. وظهرت أجهزة تفجير التأخير نصف الثانية في أوائل 1900، في حين وصلت صواعق التفجير ميلي ثانية واحدة في السوق في عام 1943.

تفجير الكهربائية هي حساسة للحرارة والصدمة والكهرباء الساكنة، والطاقة تردد الراديو، والإشعاع الكهرومغناطيسي.

أجهزة تفجير غير كهربائية

قامت شركة داينو نوبل بتطوير أنظمة بدء التشغيل غير الكهربائية، حيث مصدر بدء التشغيل من موجة صدمة. وقد ضربت الصواعق غير الكهربائية السوق في عام 1973، وتقدم جميع مزايا البدء الكهربائي ولكنها أضافت فوائد السلامة (عدم الحساسية للكهرباء، وطاقة ترددات الراديو، والإشعاع الكهرومغناطيسي) ومرونة تشغيلية واسعة (أسهل لتصميم تسلسل بدء أكبر، نظريا مع عدد غير محدود من التأخير).

يتكون نظام البدء هذا من أنابيب صدمة متصلة بمفجرات أسفل الحفرة وموصلات سطحية. على الرغم من طلاءها من مساحيق رد الفعل وبفضل بداية، أنابيب الصدمة تنقل موجات الصدمة إلى صواعق غير الكهربائية. الاتصال في الميدان هو "مثل السباكة"، على افتراض الموجة الصدمة مثل الماء، وتعميم في الأنبوب من صواعق إلى آخر.

وتستخدم على نطاق واسع صواعق غير الكهربائية، في جميع أنحاء العالم. وكانت الولايات المتحدة دائما واحدة من أكبر الأسواق لهذا النوع من المفجرات.

أجهزة تفجير إلكترونية

تم إدخال المكونات الإلكترونية في عالم البدء الكهربائي في أواخر الستينيات. زيادة حجم كل لقطة يتحول إلى أن تكون استراتيجية للسوق المبتدئين، لتكون قادرة على التنافس مع صواعق الكهربائية غير المفجرة التي تم إدخالها حديثا صواعق.

التطورات الإلكترونية تجعل من إنشاء آلة التفجير متتابعة ممكن. وتسلم آلة التفجير المتسلسلة رشقات نارية توقيتية قابلة للتعديل إلكترونيا من الطاقة لعدد من أسلاك الرصاص، مما يزيد بشكل كبير من العدد الأقصى من المفجرات الكهربائية التي يمكن أن يربطها الناسفون وبالتالي يزيد عدد التركيبات المحتملة.

في التسعينات، أدى التصغير المتزايد للمكونات الإلكترونية إلى توليد فكرة جديدة: استخدام ساعة إلكترونية شرعت لتحل محل عنصر التأخير (مسحوق) النارية الذي يخلق عدم دقة للمفجرات الكهربائية.

من عام 1990 إلى عام 2000، أجرى عدد كبير من الجهات الفاعلة حركة ضخمة للبحث والتطوير من أجل تطوير أجهزة تفجير إلكترونية مبرمجة مسبقا أو قابلة للبرمجة. تمثل أجهزة التفجير الإلكترونية القابلة للبرمجة خطوة إلى الأمام في المنطق، وتقدم مرونة مذهلة في اختيار توقيت البدء.هذه المرونة جنبا إلى جنب مع دقة التحكم إلكترونيا يفتح الأبواب للتأخير قصيرة معقدة بدء تسلسل التي أظهرت منذ ذلك الحين فوائد كبيرة (الحد من الإزعاج وزيادة الإنتاجية) لأصحاب المصلحة التعدين. وقد تم تطوير أدوات البرمجيات المحاكاة العددية لمساعدة المهندسين التعدين للتعامل مع مثل هذا العدد الهائل من الاحتمالات في تصميم لقطات بهم.

وعلى الرغم من ارتفاع سعر السوق، فقد انتشرت أجهزة التفجير الإلكترونية بشكل مطرد في السوق خلال العقد الأول من القرن الحادي والعشرين. وقد أدت مرحلة الاندماج والاستحواذ القوية إلى اختفاء جزء كبير من الشركات المصنعة. في الوقت الحاضر، فقط 5 أو 6 المصنعين لا تزال نشطة في هذا السوق.

يمكن برمجة كل ماركة فقط بواسطة آلة التفجير الخاصة بها. ويرجع ذلك أساسا إلى بروتوكولات الاتصال المختلفة، لا يمكن استخدام أي من هذه الآلات لبدء عدة ماركات من الصواعق. وبالتالي، لا يمكن خلط أي من هذه العلامات التجارية في طلقة واحدة.

ظهرت أول آلة تفجير لاسلكية في السوق في عام 2000، مما يسمح للشروع في لقطات أكبر من مسافة أكثر أمانا. وقد أصبح بدء اللاسلكي معيارا في السوق.

لا تزال أجهزة التفجير الإلكترونية تعتمد على الأسلاك الكهربائية لإجراء مصدر طاقة إشارة البدء. أوريكا مينينغ سيرفيسز، مخترع جهاز تفجير إلكتروني لاسلكي كشف النقاب عنه في مطلع عام 2011، يتظاهر الآن بأن ينتهي بهذا الضعف التشغيلي (التسرب المحتمل، والسراويل، والقطع، والحساسية الكهرومغناطيسية)، وبالتالي يزيد من السلامة وربحية الألغام.

أن يستمر!