Kape za miniranje dolaze u različitim oblicima. Kape osigurača, električni detonatori, neelektrični detonatori i elektronski detonatori su razne vrste detonatora koje možete naći na tržištu.
Kapice osigurača
Pronalazak narednih generacija kapica osigurača ima za cilj da odgovori na opasno paljenje proizvoda eksploziva koji se koristi u posmatranom periodu. Sigurnost rudara uvek je bila jedan od glavnih ciljeva razvoja opreme za miniranje.
Crni prah je kineski pronalazak, koji se koristi kao vatromet, datiran od prvih vekova našeg doba. Uprkos upotrebi crnog praha "grčki požari" u drevnim bitkama, 1380 je često priznat datum za prve studije o crnom prahu. Njemački franjevački monah Berthold Schwarts je razvio barut iz antičke formule. Prva upisana upotreba crnog praha za eksploataciju kamenih zrna datira iz 1627. godine u Mađarskoj.
Neprekidna brzina gašenja ipak čini crni prah izuzetno opasnim i rezultira mnogim nesrećama.
Ovo opasno paljenje prevladalo je 1831. godine pronalaskom "Vatre za zaštitu rudara" Williama Bickforda, užeta sa prepletom prediva inficiranim crnim prahom.
Ascanio Sobrero je sintetizovao nitroglicerin 1846. godine. Nitroglicerin je prvi otkriveni eksploziv koji je jači od crnog praha.
Njegova upotreba na terenu ostaje posebno opasna, naročito do 1863. godine, kada je Alfred Nobel otkrio svoj "praktični detonator": drveni čep crnog praha ubačen u veće punjenje tečnog nitroglicerina, zatvoren u metalnu školjku. Godine 1865. godine, Nobel je razvio kapu za merenje žive koja predstavlja značajno smanjenje troškova proizvodnje i stoga doprinosi njegovom širenju u celoj industriji.
Pošto su veoma jeftine, kapice osigurača i dalje se danas široko koriste u rudarskoj industriji, posebno u zemljama u razvoju. Kapice osigurača su, prema dizajnu, neosetljive na elektromagnetna polja.
Električni detonatori
Prvi prototipi detonatora koji koriste električnu energiju kao inicijalni izvor energije pojavio se krajem 1880-ih.
Kapice za električnu eksploziju su slične kapicama osigurača, ali sa dva izolovana električna žica ističu sa jednog kraja, umjesto osigurača.
Prvo su razvijeni trenutni električni detonatori. Godine 1868. H. Julius Smith patentirao je lakšu i sigurniju tehnologiju, dozvoljavajući paljenje kroz žbuku fulminatnu smešu, žicu visokog otpornosti od platine i žljeb za sumpor.
Uključivanje praškastog voza kašnjenja omogućilo je uvođenje unapred programiranih električnih zakasnjenih detonatora.
Ova tehnologija omogućava poravnanje između dva uzastopna naplata i prema tome kreiranje inicijacionih sekvenci, otvaranje vrata na više kontrolisanih snimaka, ali ograničeno na ograničen broj kombinacija. Otkrivači od pola sekunde kašnjenja pojavili su se početkom 1900-ih, dok su 1943. godine na tržište stigli desetoligni detonatori.
Električni detonatori su osetljivi na toplotu, udarce, statičku struju, energiju radio-frekvencija i elektromagnetno zračenje.
Neelektrični detonatori
Ukupni neelektrični inicijalni sistemi, gde inicijalni izvor dolazi od udara, razvijeni su 1960. godine od strane Dyno Nobel-a. Neelektrični detonatori su se pojavili na tržištu 1973. godine, pružajući sve prednosti električnog pokretanja, ali dodajući sigurnosne prednosti (neosjetljivost na električnu energiju, energiju radio-frekvencija i elektromagnetno zračenje) i široku operativnu fleksibilnost (lakše se projektuju veće inicijacijske sekvence, teoretski sa neograničen broj kašnjenja).
Ovaj inicijalni sistem sastoji se od šokova koji su spojeni na detonatore i površinske konektore. Iako njihova obloga reaktivnih prahova i zahvaljujući starteru, udarne cevi prenose udarne talase neelektričnim detonatorima. Veza na terenu je "vodovodna", pod pretpostavkom da je udarni talas kao voda, cirkuliše u cevi od detonatora do drugog.
Neelektrični detonatori se široko koriste širom sveta. Sjedinjene Države su oduvek bile jedno od najvećih tržišta za ovu vrstu detonatora.
Elektronski detonatori
Elektronske komponente uvedene su u električni inicijacijski svet krajem 1960-ih. Povećanje veličine svakog pucanja postaje strateško za tržište inicijatora, kako bi električni detonatori mogli da se takmiče sa novo-uvedenim neelektričnim detonatorima.
Elektronska dostignuća omogućavaju stvaranje sekvencijalne mašine za eksploziju. Mašina za sekvencijalno pražnjenje isporučuje elektronski podešene vremenske eksplozije energije na brojne olovne žice, što dramatično povećava maksimalan broj električnih detonatora koje blasters mogu povezati i stoga povećavaju broj potencijalnih kombinacija.
U devedesetim godinama, sve veća miniaturizacija elektronskih komponenti donela je novu ideju: koristeći pokretani elektronski sat za zamjenu pirotehničkog (praškastog) kašnjenja koji stvara netačnost za električne detonatore.
Od 1990. do 2000. godine veliki pokretač istraživanja i razvoja je izvršio veliki broj aktera za razvoj unapred programiranih ili programabilnih elektronskih detonatora. Programabilni elektronski detonatori predstavljaju korak napred u logici, pružajući neverovatnu fleksibilnost u izboru vremena iniciranja. Ova fleksibilnost zajedno sa elektronski kontrolisanom preciznošću otvara vrata za kratke kašnjenja kompleksnih inicijacionih sekvenci koje su od tada pokazale značajne prednosti (smanjenje smetnji, povećanje produktivnosti) za rudnike zainteresovane strane. Razvijeni su numerički simulacijski softverski alati koji pomažu rudarskim inženjerima da se bave tako velikim brojem mogućnosti prilikom projektovanja njihovih snimaka.
Uprkos većoj tržišnoj cijeni, elektronski detonatori se stalno širili na tržište tokom 2000-ih. Snažna faza pripajanja i sticanja rezultirala je nestankom velikog broja proizvođača. Danas na ovom tržištu ostaje aktivno samo 5 ili 6 proizvođača.
Svaka brend može biti programirana samo sopstvenom specijalno dizajniranom mašinom za pjeskarenje. Zbog uglavnom različitih komunikacionih protokola, nijedna od ovih mašina se ne može koristiti za iniciranje nekoliko brendova detonatora. Shodno tome, nijedan od ovih brendova se ne može mešati u jednom pucanju.
Prva mašina za bežičnu ekspanziju pojavila se na tržištu 2000. godine, omogućavajući iniciranje većih snimaka sa sigurnije udaljenosti. Bežična inicijacija postala je standard na tržištu.
Elektronski detonatori su i dalje zasnovani na električnim ožičenjima za izvođenje inicijacijskog izvora energije. ORICA Mining Services, pronalazač bežičnog elektronskog detonatora otkrivenog početkom 2011. godine, pretenduje da se završi sa ovom operativnom slabošću (potencijalno curenje, kratke hlače, prekid, elektromagnetska osjetljivost) i time povećava sigurnost i profitabilnost rudnika.
Nastavlja se!