قبعات التفجير تأتي في مجموعة متنوعة من الأشكال. تعتبر قبعات الصمامات ، والمفجرات الكهربائية ، والصواعق غير الكهربائية ، والمفجرات الإلكترونية هي أنواع مختلفة من المفجرات التي يمكنك العثور عليها في السوق.
قبعات الصمامات
اختراع الأجيال المتتالية من أغطية الصمامات يهدف إلى الإجابة على الإشعال الخطير لمنتج المتفجرات المستخدم خلال الفترة المدروسة. كانت سلامة عمال المناجم دائما واحدة من الأهداف الرئيسية لتفجير تطوير الملحقات.
يُقال إن المسحوق الأسود هو اختراع صيني ، يُستخدم كألعاب نارية ، يعود تاريخه إلى القرون الأولى من عصرنا. على الرغم من استخدام "الحرائق اليونانية" المستندة إلى مسحوق أسود في المعارك القديمة ، إلا أن عام 1380 هو تاريخ معروف للدراسات الأولى عن المسحوق الأسود. قام الفرنسيسكانيك مونك ، بيرتهولد شوارتس بتطوير البارود من الصيغة العتيقة. يعود أول استخدام مسجّل للمسحوق الأسود لتفجير الصخور إلى عام 1627 في المجر.
إنها سرعة حرق لا يمكن الاعتماد عليها مع ذلك يجعل المسحوق الأسود بالغ الخطورة ويؤدي إلى العديد من الحوادث.
تم التغلب على هذا الاشتعال الخطير في عام 1831 من خلال اختراع "صمام أمان عمال المناجم" من قبل ويليام بيكفورد ، وهو حبل يحتوي على خيوط من الخيوط ممزوجة بمسحوق أسود.
أسانيو سوبريرو يصنع النتروجليسرين في عام 1846. النتروجليسرين هو أول مفعول متفجر ليكون أقوى من المسحوق الأسود.
ويظل استخدامه في الميدان خطيراً بشكل خاص خاصة حتى عام 1863 عندما كشف ألفريد نوبل عن "المفجر العملي": قابس خشبي من مسحوق أسود يدخل في شحنة أكبر من النتروجليسرين السائل ، محاطًا بقشرة معدنية. وفي عام 1865 ، طور نوبل غطاءًا من التفجير الزئبقي يمثل انخفاضًا كبيرًا في تكاليف الإنتاج ، وبالتالي ساهم في انتشاره في جميع أنحاء الصناعة.
لا تزال قبعات الصمامات رخيصة الثمن على نطاق واسع اليوم في صناعة التعدين ، خاصة في البلدان النامية. كما أن قبعات الصمامات تكون ، حسب التصميم ، غير حساسة للمجالات الكهرمغنطيسية.
المفجرات الكهربائية
ظهرت أول نماذج أولية للمفجرات باستخدام الكهرباء كمصدر للطاقة إشارة البدء في أواخر 1880s.
تتشابه أغطية التفجير الكهربائية مع أغطية الصمامات ، ولكن مع سلكين كهربائيين معزولين ناتجان من طرف واحد ، بدلاً من الفتيل.
تم تطوير المفجرات الكهربائية لحظية أولا. في عام 1868 ، حصل H. Julius Smith على براءة اختراع لتكنولوجيا أسهل وأكثر أمانًا ، مما سمح بالإشعال من خلال خليط خاطف من الزئبق ، وسلك جسر بلاتينيوم عالي المقاومة ، ومقبس للكبريت.
سمح إدراج قطار مسحوق تأخير بإدخال أجهزة تفجير مؤجلة كهربائية مبرمجة مسبقاً.
تسمح هذه التقنية بتعويض بين شحنتين متتاليتين ، وبالتالي إنشاء تسلسلات البدء ، وفتح الأبواب أمام لقطات أكثر تحكمًا ولكنها تقتصر على عدد محدود من المجموعات. ظهرت صواعق تأخير نصف الثانية في أوائل 1900s ، في حين أن صواعق تأخير ميلي ثانية وصلت في السوق في عام 1943.
فالمفجرات الكهربائية حساسة للحرارة ، والصدمات ، والكهرباء الساكنة ، وطاقة التردد اللاسلكي ، والإشعاع الكهرومغناطيسي.
مفجرات غير كهربائية
وقد طورت شركة Dyno Nobel أنظمة كاملة غير كهربائية لبدء التشغيل ، حيث يأتي مصدر البدء من موجة الصدمة. صدمت المفجرات غير الكهربائية السوق في عام 1973 ، وقدمت جميع مزايا البدء الكهربائي ولكن مع إضافة مزايا السلامة (عدم الحساسية للكهرباء ، وطاقة التردد اللاسلكي ، والإشعاع الكهرومغناطيسي) ومرونة تشغيلية واسعة (أسهل لتصميم تسلسلات البدء الأكبر ، نظريًا مع عدد غير محدود من التأخير).
يتكون نظام بدء التشغيل هذا من أنابيب صدمة متصلة بأجهزة تفجير ووصلة سطحية. على الرغم من أن طلائها من المساحيق المتفاعلة وبفضل جهاز بدء التشغيل ، فإن أنابيب الصدمات تنقل موجات صدمية إلى أجهزة التفجير غير الكهربائية. الاتصال في المجال هو "يشبه السباكة" ، على افتراض أن الموجة الصدمية مثل الماء ، تنتشر في الأنبوب من صاعق إلى آخر.
وتستخدم على نطاق واسع مفجرات غير الكهربائية ، في جميع أنحاء العالم. كانت الولايات المتحدة دائما واحدة من أكبر الأسواق لهذا النوع من المفجرات.
المفجرات الإلكترونية
تم إدخال المكونات الإلكترونية في عالم البدء الكهربائي في أواخر الستينات. زيادة حجم كل طلقة تصبح استراتيجية لسوق المبادرين ، حتى تتمكن المفجرات الكهربائية من التنافس مع أجهزة التفجير غير الكهربائية الجديدة.
التطورات الإلكترونية تجعل إنشاء آلة التفجير متسلسلة ممكن. تعمل آلة التفجير المتسلسلة على توفير رشقات الطاقة الزمنية القابلة للتعديل إلكترونيًا لعدد من أسلاك الرصاص ، مما يزيد بشكل كبير من الحد الأقصى لعدد أجهزة التفجير الكهربائية التي يمكن للمتفجرات الاتصال بها وبالتالي زيادة عدد المجموعات المحتملة.
في التسعينات من القرن الماضي ، أدت التصغير المتزايد للمكونات الإلكترونية إلى ظهور فكرة جديدة: استخدام ساعة إلكترونية شروعًا لتحل محل عنصر التأخير في الألعاب النارية (البودرة) الذي يخلق عدم دقة للمفجرات الكهربائية.
من عام 1990 إلى عام 2000 ، أجريت حركة بحث وتطوير ضخمة من قبل عدد كبير من الجهات الفاعلة لتطوير أجهزة تفجير إلكترونية مبرمجة مسبقًا أو قابلة للبرمجة. تمثل أجهزة التفجير الإلكترونية القابلة للبرمجة خطوة إلى الأمام في المنطق ، مما يوفر مرونة مذهلة في اختيار توقيت البدء. هذه المرونة مع الدقة التي يتم التحكم بها إلكترونياً تفتح الأبواب للتأخير القصير في متواليات البدء المعقدة التي أثبتت منذ ذلك الحين فوائد مهمة (تقليل الإزعاج وزيادة الإنتاجية) لأصحاب المصلحة في التعدين. وقد تم تطوير أدوات برمجية محاكاة عددية لمساعدة مهندسي التعدين على التعامل مع هذا العدد الهائل من الاحتمالات في تصميم لقطاتهم.
على الرغم من ارتفاع سعر السوق ، انتشرت المفجرات الإلكترونية بثبات في السوق خلال عام 2000. وقد أسفرت مرحلة الدمج والحيازة القوية عن اختفاء جزء كبير من المصنعين. في الوقت الحاضر ، فقط 5 أو 6 من الشركات المصنعة تظل نشطة في هذا السوق.
يمكن برمجة كل ماركة فقط من خلال آلة التفجير المصممة خصيصًا لها. نظرًا لبروتوكولات الاتصال المختلفة ، لا يمكن استخدام أي من هذه الأجهزة لبدء العديد من العلامات التجارية للمفجرات. وبالتالي ، لا يمكن خلط أي من هذه العلامات التجارية بلقطة واحدة.
ظهرت أول ماكينة تفجير لاسلكية في السوق في عام 2000 ، مما سمح ببدء التقاط لقطات أكبر من مسافة أكثر أمانًا. أصبح البدء اللاسلكي معيارًا في السوق.
لا تزال أجهزة التفجير الإلكترونية تعتمد على الأسلاك الكهربائية لإجراء مصدر طاقة إشارة البدء. تتظاهر شركة ORICA لخدمات التعدين ، وهي مخترع جهاز تفجير إلكتروني لاسلكي تم كشف النقاب عنه في أوائل عام 2011 ، الآن بانتهاء هذا الضعف التشغيلي (التسرب المحتمل ، والشورت ، والقطع ، والحساسية الكهرومغناطيسية) ، وبالتالي تزيد من سلامة وربحية الألغام.
يتبع!