Blasting caps zijn er in verschillende vormen. Fuse caps, elektrische detonators, niet-elektrische detonators en elektronische detonators zijn de verschillende soorten ontstekers die u op de markt kunt vinden.
Fuse Caps
De uitvinding van de opeenvolgende generaties van smeltveiligheidskappen is gericht op het beantwoorden van de gevaarlijke ontsteking van het explosievenproduct dat in de beschouwde periode werd gebruikt. De veiligheid van mijnwerkers is altijd een van de belangrijkste doelstellingen geweest bij het ontwikkelen van explosievenaccessoires.
Zwart poeder is naar verluidt een Chinese uitvinding, gebruikt als vuurwerk, daterend uit de eerste eeuwen van onze jaartelling. Ondanks het gebruik van op zwart poeder gebaseerde 'Greek-fires' in oude veldslagen, is 1380 een algemeen erkende datum voor de eerste onderzoeken naar zwart poeder. Duitse Franciscaner monnik, Berthold Schwarts ontwikkelde buskruit uit de antieke formule. Het eerste geregistreerde gebruik van zwart poeder voor rotsstralen gaat terug tot 1627, in Hongarije.
Zijn onbetrouwbare brandsnelheid maakt het zwarte poeder toch extreem gevaarlijk en resulteert in veel ongelukken.
Deze gevaarlijke ontsteking werd overwonnen in 1831 met de uitvinding van de "Miners Safety Fuse" door William Bickford, een touw met een streng garen doordrenkt met zwart poeder.
Ascanio Sobrero synthetiseerde nitroglycerine in 1846. Nitroglycerine is het eerst ontdekte explosief dat sterker is dan zwart poeder.
Het gebruik ervan op het veld blijft vooral gevaarlijk tot 1863 toen Alfred Nobel zijn 'praktische ontsteker' onthulde: een houten plug van zwart poeder die in een grotere lading vloeibare nitroglycerine werd gestoken, ingesloten in een metalen omhulsel. In 1865 ontwikkelde Nobel een kwikblaaskap, wat een aanzienlijke verlaging van de productiekosten betekent en daarom heeft bijgedragen tot de verspreiding ervan in de hele industrie.
Omdat ze erg goedkoop zijn, worden fuse caps tegenwoordig nog steeds veel gebruikt in de mijnindustrie, vooral in ontwikkelingslanden. Zekeringsdoppen zijn ook, door hun ontwerp, ongevoelig voor elektromagnetische velden.
Elektrische detonators
De eerste prototypen van detonators met behulp van elektriciteit als energiebron voor initiatiesignalen ontstonden aan het eind van de jaren 1880.
Elektrische straalbeschermkappen zijn vergelijkbaar met smeltveiligheidskappen, maar met twee geïsoleerde elektrische draden die uit één uiteinde steken, in plaats van de zekering.
Onmiddellijke elektrische ontstekers werden eerst ontwikkeld. In 1868 patenteerde H. Julius Smith een gemakkelijkere en veiligere technologie, waarbij de ontsteking mogelijk was door een kwikhoudend mengsel, een platina brug met hoge weerstand en een zwavelprop.
De opname van een vertragingspoeder trein maakte de introductie mogelijk van voorgeprogrammeerde elektrische vertraagde ontstekers.
Deze technologie maakt een offset mogelijk tussen twee opeenvolgende ladingen en dus het creëren van initiatiesequenties, waarbij deuren worden geopend voor meer gecontroleerde foto's maar beperkt tot een eindig aantal combinaties. Detonators met een vertraging van een halve seconde verschenen aan het begin van de 20e eeuw, terwijl milliseconden vertragingsdetonators in 1943 op de markt kwamen.
Elektrische ontstekers zijn gevoelig voor hitte, schokken, statische elektriciteit, radiofrequentie-energie en elektromagnetische straling.
Niet-elektrische detonators
Totaal niet-elektrische initiatiestelsels, waarbij de initiatiebron afkomstig is van een schokgolf, werden in de jaren zestig ontwikkeld door Dyno Nobel. Niet-elektrische ontstekers zijn in 1973 op de markt gekomen en bieden alle voordelen van elektrische initiatie, maar met extra veiligheidseffecten (ongevoeligheid voor elektriciteit, radiofrequentie-energie en elektromagnetische straling) en een grote operationele flexibiliteit (gemakkelijker om grotere initiatiesequenties te ontwerpen, theoretisch met een onbeperkt aantal vertragingen).
Dit initiatiestelsel bestaat uit schokbuizen die zijn aangesloten op detonators met ondergat en oppervlakteconnectoren. Hoewel hun coating van reactieve poeders en dankzij een starter, shock-buizen schokgolven doorgeven aan de niet-elektrische ontstekers. Verbinding op het veld is "loodgietersachtig", ervan uitgaande dat de schokgolf als water is, in de buis circulerend van een ontsteker naar een andere.
Niet-elektrische ontstekers worden veel gebruikt, wereldwijd. De Verenigde Staten zijn altijd al een van de grootste markten geweest voor dit soort ontstekers.
Elektronische detonators
Elektronische componenten werden geïntroduceerd in de wereld van de elektrische initiatie in de late jaren zestig. Het vergroten van de grootte van elke opname wordt strategisch voor de initiatormarkt, omdat de elektrische ontstekers kunnen concurreren met de nieuw geïntroduceerde niet-elektrische ontstekers.
De elektronische ontwikkelingen maken de creatie van een sequentiële straalmachine mogelijk. De sequentiële straalmachine levert elektronisch instelbare getimede bursts van energie aan een aantal geleidingsdraden, waardoor het maximale aantal elektrische detonators dat de blasters kunnen verbinden dramatisch wordt verhoogd en daardoor het aantal mogelijke combinaties wordt verhoogd.
In de jaren negentig ontstond door de toenemende miniaturisatie van elektronische componenten een nieuw idee: het gebruik van een ingescheepte elektronische klok ter vervanging van het pyrotechnische (poeder) vertragingselement dat onnauwkeurigheid creëert voor de elektrische detonators.
Van 1990 tot 2000 werden massale onderzoeks- en ontwikkelingsbewegingen uitgevoerd door een groot aantal actoren om voorgeprogrammeerde of programmeerbare elektronische detonators te ontwikkelen. Programmeerbare elektronische ontstekers vormen een stap vooruit in de logica en bieden een verbazingwekkende flexibiliteit bij de keuze van de starttijd. Deze flexibiliteit samen met de elektronisch gestuurde nauwkeurigheid opent deuren voor korte vertragingen, complexe initiatiesequenties die sindsdien significante voordelen (overlastvermindering, productiviteitsverhoging) hebben laten zien aan belanghebbenden in de mijnbouw. Numerieke simulatiesoftwaretools zijn ontwikkeld om mijnbouwingenieurs te helpen om met zo'n enorm aantal mogelijkheden te werken bij het ontwerpen van hun opnamen.
Ondanks een hogere marktprijs, verspreidden elektronische ontstekers zich in de jaren 2000 gestaag op de markt. Een sterke fusie- en overname fase heeft geleid tot het verdwijnen van een groot deel van de fabrikanten. Tegenwoordig blijven slechts 5 of 6 fabrikanten actief op deze markt.
Elk merk kan alleen worden geprogrammeerd door zijn eigen speciaal ontworpen straalmachine. Vanwege voornamelijk verschillende communicatieprotocollen kan geen van deze machines worden gebruikt om verschillende merken ontstekers in gang te zetten. Bijgevolg kan geen van deze merken in één keer worden gemixt.
De eerste draadloze straalmachine verscheen in 2000 op de markt, waarmee grotere schoten vanaf een veiligere afstand konden worden gestart. Draadloze initiatie is een standaard op de markt geworden.
Elektronische ontstekers zijn nog steeds gebaseerd op elektrische bedrading om de initiatiesignaalenergiebron te geleiden. ORICA Mining Services, de uitvinder van een draadloze elektronische detonator die begin 2011 werd onthuld, doet nu alsof deze operationele zwakte eindigt (potentiële lekkage, kortsluiting, afsnijding, elektromagnetische gevoeligheid) en verhoogt bijgevolg de veiligheid en mijnwinsten.
Wordt vervolgd!