Blasting caps vêm em uma variedade de formas. Tampas de fusíveis, detonadores elétricos, detonadores não elétricos e detonadores eletrônicos são os diferentes tipos de detonadores que você pode encontrar no mercado.
Tampas fusíveis
A invenção das sucessivas gerações de tampas de fusíveis visa responder à ignição perigosa do produto explosivo utilizado durante o período considerado. A segurança dos mineradores sempre foi um dos principais objetivos no desenvolvimento de acessórios de jateamento.
Pó preto é dito ser uma invenção chinesa, usada como fogos de artifício, datada dos primeiros séculos da nossa era. Apesar do uso de “fogos gregos” baseados em pó preto em batalhas antigas, 1380 é uma data comumente conhecida para os primeiros estudos sobre pó preto. O monge franciscano alemão, Berthold Schwarts, desenvolveu a pólvora da fórmula antiga. O primeiro uso registrado de pólvora negra para a detonação de rochas remonta a 1627, na Hungria.
Sua velocidade de gravação não confiável, no entanto, torna o pó preto extremamente perigoso e resulta em muitos acidentes.
Esta ignição perigosa foi superada em 1831 com a invenção do "Miners Safety Fuse" por William Bickford, uma corda com um fio de fio infundido com pó preto.
Ascanio Sobrero sintetizou a nitroglicerina em 1846. A nitroglicerina é o primeiro explosivo descoberto a ser mais forte do que o pó preto.
Seu uso no campo permanece especialmente perigoso, especialmente até 1863, quando Alfred Nobel revelou seu "detonador prático": um pedaço de pó preto de madeira inserido em uma carga maior de nitroglicerina líquida, encerrada em uma concha de metal. Em 1865, a Nobel desenvolveu um detonador de mercúrio que representa uma redução substancial nos custos de produção e, portanto, contribuiu para sua disseminação em toda a indústria.
Sendo muito barato, os tampões de fusível ainda são amplamente utilizados hoje na indústria de mineração, especialmente nos países em desenvolvimento. As tampas dos fusíveis também são, por definição, insensíveis a campos eletromagnéticos.
Detonadores Elétricos
Os primeiros protótipos de detonadores usando eletricidade como fonte de energia de sinalização de iniciação surgiram no final da década de 1880.
As tampas de jateamento elétrico são semelhantes às capas de fusíveis, mas com dois fios elétricos isolados saindo de uma extremidade, em vez do fusível.
Detonadores elétricos instantâneos foram desenvolvidos primeiro. Em 1868, H. Julius Smith patenteou uma tecnologia mais fácil e segura, permitindo a ignição através de uma mistura de fulminato de mercúrio, um fio de ponte de platina de alta resistência e um plug de enxofre.
A inclusão de um atraso no trem em pó permitiu a introdução de detonadores elétricos atrasados pré-programados.
Essa tecnologia permite um deslocamento entre duas cargas consecutivas e, portanto, a criação de sequências de iniciação, abrindo portas para tomadas mais controladas, mas limitadas a um número finito de combinações. Os detonadores de atraso de meio segundo apareceram no início dos anos 1900, enquanto os detonadores retardados em milissegundos chegaram ao mercado em 1943.
Os detonadores elétricos são sensíveis ao calor, choque, eletricidade estática, energia de radiofreqüência e radiação eletromagnética.
Detonadores Não Elétricos
Os sistemas de iniciação não-elétricos totais, onde a fonte de iniciação vem de uma onda de choque, foram desenvolvidos na década de 1960 por Dyno Nobel. Os detonadores não elétricos chegaram ao mercado em 1973, oferecendo todas as vantagens da iniciação elétrica, mas acrescentando benefícios de segurança (insensibilidade à eletricidade, energia de radiofrequência e radiação eletromagnética) e uma ampla flexibilidade operacional (mais fácil projetar seqüências de iniciação maiores, teoricamente com um número ilimitado de atrasos).
Este sistema de iniciação é composto de tubos de choque conectados a detonadores e conectores de superfície. Apesar de seu revestimento de pós reativos e graças a um starter, os tubos de choque transmitem ondas de choque aos detonadores não elétricos. A conexão no campo é “parecida com um encanamento”, presumindo que a onda de choque é como a água, circulando no tubo de um detonador para outro.
Os detonadores não elétricos são amplamente utilizados em todo o mundo. Os Estados Unidos sempre foram um dos maiores mercados para esse tipo de detonadores.
Detonadores Eletrônicos
Componentes eletrônicos foram introduzidos no mundo da iniciação elétrica no final da década de 1960. Aumentar o tamanho de cada tiro passa a ser estratégico para o mercado de iniciadores, para que os detonadores elétricos possam competir com os recém-introduzidos detonadores não elétricos.
Os desenvolvimentos eletrônicos possibilitam a criação de uma máquina de jateamento seqüencial. A máquina de jateamento seqüencial fornece rajadas de energia temporizadas e eletronicamente ajustáveis a vários fios de chumbo, aumentando drasticamente o número máximo de detonadores elétricos que os engenheiros de demolição podem conectar e, portanto, aumentando o número de combinações potenciais.
Nos anos 90, a crescente miniaturização de componentes eletrônicos deu origem a uma nova idéia: usar um relógio eletrônico embarcado para substituir o elemento de retardo pirotécnico (pó) que cria imprecisão para os detonadores elétricos.
De 1990 a 2000, um grande movimento de pesquisa e desenvolvimento foi conduzido por um grande número de atores para desenvolver detonadores eletrônicos pré-programados ou programáveis. Os detonadores eletrônicos programáveis representam um passo à frente na lógica, oferecendo uma incrível flexibilidade na escolha do tempo de inicialização. Essa flexibilidade, juntamente com a precisão controlada eletronicamente, abre as portas para sequências de iniciação complexas de atrasos curtos que, desde então, demonstraram benefícios significativos (redução de incômodo, aumento de produtividade) para as partes interessadas da mineração. Ferramentas de software de simulação numérica foram desenvolvidas para ajudar os engenheiros de mineração a lidar com um número tão grande de possibilidades no projeto de seus disparos.
Apesar de um preço de mercado mais elevado, os detonadores electrónicos espalharam-se constantemente no mercado durante os anos 2000. Uma forte fase de fusões e aquisições resultou no desaparecimento de grande parte dos fabricantes. Atualmente, apenas 5 ou 6 fabricantes permanecem ativos neste mercado.
Cada marca pode ser programada apenas por sua própria máquina de jateamento especificamente projetada. Devido principalmente a diferentes protocolos de comunicação, nenhuma dessas máquinas pode ser usada para iniciar várias marcas de detonadores. Consequentemente, nenhuma dessas marcas pode ser misturada em um único disparo.
A primeira máquina de jateamento sem fio apareceu no mercado em 2000, permitindo a iniciação de tiros maiores a partir de uma distância mais segura. A iniciação sem fio se tornou um padrão no mercado.
Os detonadores eletrônicos ainda são baseados em fiação elétrica para conduzir a fonte de energia do sinal de iniciação. ORICA Mining Services, o inventor de um detonador eletrônico sem fio revelado no início de 2011, pretende agora acabar com essa fraqueza operacional (vazamento potencial, curto, corte, sensibilidade eletromagnética) e, consequentemente, aumenta a segurança e a lucratividade da mina.
Continua!