مواد منفجره گروهی از مواد شیمایی می‌باشند که برای واکنش لزوماً نیازی به اکسیژن هوا ندارند. اینگونه مواد ممکن است مواد مولکولی خالص و یا ترکیبی از چند ماده دیگر باشند. به عنوان مثال پودرهای آلومینیوم، منیزیم و یا کربن به همراه یک اکسید کننده مانند پتاسیم یا نیترات آمونیوم نمونه‌ای از این مواد منفجره می‌باشند. 

مواد منفجره توسط صنایع حفاری و معادن به منظور حفر سطوح، استخراج و کشف انواع گوناگونی از سنگ‌های معدن و کانی‌ها استفاده می‌شود. مواد منفجره همچنین برای ساخت خطوط لوله در صنایع نفت و گاز، ساخت جاده در بخش‌های جنگلبانی و ایجاد زیر ساخت در صنعت ساختمان سازی بکار می‌روند. برای سوخت رسانی به موشک‌هایی که ماهواره به فضا حمل می‌کنند نیز به مواد منفجره نیاز است. در مجموع مواد منفجره مصارف بسیار گسترده‌ای دارند و توضیح تمام آن‌ها در این مطلب ممکن نیست. به همین دلیل در این مقاله ما به مصارف مواد منفجره در صنعت حفاری و معدن بسنده می‌کنیم. 

دینامیت

کشورهایی از جمله کانادا، ایالات متحده، استرالیا، آفریقای جنوبی و چین از بزرگترین تولید کنندگان و استفاده کنندگان مواد منفجره تجاری هستند. با این حال اتحادیه اروپا سهم کمتری در این صنعت دارد. از نظر فناوری و توسعه، کانادا یکی از کشورهای پیشگام در این حوزه بوده و سالانه 360 هزار تن مواد منفجره تجاری هم برای مصارف داخلی و هم برای صادرات تولید می‌کند. 

استفاده از مواد منفجره در صنایع حفاری و معادن 

 از روش‌های رایج شکستن قطعات بزرگ سنگ به منظور دستیابی به سنگ‌های معدنی، کانی‌ها و توده‌های مواد معدنی استفاده از دستگاه‌های حفاری و مواد منفجره است. سنگ معدن استخراج شده حاوی مواد ناخالصی است که بعدها به کوره‌های مخصوصی فرستاده شده تا در آنجا عناصر ارزشمند آن جدا شوند و مورد استفاده قرار بگیرند.

به منظور استفاده از مواد منفجره ابتدا بوسیله دستگاه حفاری، سوراخ‌هایی را در صخره‌ها (در زیر و یا روی زمین) ایجاد کرده و سپس مواد منفجره را در آن حفره‌ها قرار می‌دهند. مقدار مواد منفجره مورد نیاز، به مناطق حفاری و روشی که برای حفر زمین یا صخره‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد به همراه نوع سنگ و سختی آن بستگی دارد. به عنوان مثال برای یکی از پروژه‌های شرکت StrataGold واقع در Yukon، کانادا، تخمین زده شده که تا 6 هزار تن مواد منفجره نیاز خواهد بود.
شرکت‌های حفاری به دقت بر میزان مواد منفجره مورد نیاز برای استخراج واحد معینی از سنگ معدن نظارت می‌کنند. همچنین هنگام استفاده از مواد منفجره، هدف، مصرف کمترین مقدار از این مواد و همچنین فرستادن کمترین مقدار سنگ زائد به درون کوره‌های ذوب به منظور افزایش بهره‌وری، کاهش هزینه‌های مربوطه و همچنین کاهش تأثیر بر محیط پیرامون است.

انفجار قسمتی از صخره‌ها به منظور دسترسی به مواد با ارزش

 شرکتی در کانادا به نام Teck Resources، با استفاده از سنسورهایی که متخصصان آن اختراع کرده‌اند، اقدام به ردگیری از حرکت سنگ‌ها و کانی‌هایی که هنگام انفجار به اطراف می‌شوند، نموده است. مناطقی که مواد با ارزشی داشته باشند قبل از انفجار ردیابی و شناسایی می‌شوند، اما ممکن است پس از انفجار محل آن‌ها تغییر کند. به منظور یافتن هر چه بیشتر مواد ارزشمند پس از انفجار، کارگران Teck Resources سنسورهای توپی شکل و رنگی را قبل از انفجار به درون حفره‌های انفجاری پرتاب می‌کنند. این سنسور درون موادی ضربه گیر قرار داشته و بنابراین هنگام انفجار آسیبی نمی‌بیند. پس از انفجار سنسور به شرکت اطلاعات مکانی را ارسال کرده و با استفاده از این اطلاعات می‌توان تصاویر سه بعدی از ساختار کان تن (توده مواد معدنی) و چگونگی تغییر شکل و مکان آن پس از انفجار را تهیه نمود.

انواع مواد منفجره 

 مواد انفجاری مورد استفاده در صنعت حفاری دو نوع دسته بندی دارند:

دسته بندی اول بر اساس قدرت انفجاری آن‌ها بوده و به دو گروه سطح پایین و سطح بالا دسته بندی می‌شوند. مواد انفجاری سطح پایین با قدرت انفجاری و کمتری نسبت به مواد سطح بالا منفجر شده، گرمای کمتری آزاد کرده، گازهای حاصل از انفجار آن‌ها نیز با سرعتی کمتر از سرعت صوت به اطراف پرتاب شده و موج انفجاری نیز ندارند. مواد آتش بازی و سوخت فشنگ تفنگ‌ها معروف‌ترین مواد انفجاری سطح پایین هستند. از این مواد به عنوان چاشنی نیز استفاده می‌شود.
مواد انفجاری سطح بالا مانند دینامیت هم گرمای بیشتری آزاد کرده، هم قدرت انفجار بیشتری داشته، هم گازهای حاصل از انفجار آن‌ها با سرعت بیشتری از صوت حرکت کرده و همچنین موج ضربه‌ای قدرتمندی نیز آزاد می‌کنند. سرعت بالای گاز و موج انفجاری قدرتمند باعث شکستن و خرد شدن سنگ‌ها می‌شود.
طبیعتاً مردم فکر می‌کنند مواد منفجره سطح بالا خطرناک‌تر هستند اما به عنوان مثال دینامیت را می‌توان پرتاب نمود، انفجار آن زمان معینی داشته و تصادفی منفجر نمی‌شود. بطور کلی از نظر ایمنی استفاده از مواد منفجره سطح بالا بر خلاف تصور عوام بهینه‌تر است.

آمونیوم نیترات

دسته بندی دوم این مواد از نظر میزان واکنش پذیری آنهاست و به سه دسته مواد سطح یک، سطح دوم و سطح سه تقسیم می‌شوند.
مواد سطح یک مانند پنتریت و فولمینات جیوه بسیار به تکان، اصطکاک، گرما و شوک الکتریکی حساس هستند.
مواد سطح دو حساسیت کمتری نسبت به مواد بالا داشته و در حجم بالاتر سریع‌تر مصرف می‌شوند. از معروف‌ترین آن‌ها می‌توان به دینامیت اشاره کرد.

مواد سطح سه عموماً به عنوان مواد غیر انفجازی نیز شناخته شده و در عوض قدرت انفجاری بسیار مهیبی دارند. معروف‌ترین آن‌ها نیترات آمونیوم می‌باشد ک به عنوان کود شیمیایی نیز استفاده می‌شود. با اینکه این ماده کم انفجار بوده و برای منفجر شدن آن انرژی اولیه بسیار زیادی نیاز است با این حال انفجار آن خسارات جانی و مالی بسیار زیادی را برجا خواهد گذاشت. آمونیوم نیترات در گذشته جان افراد زیادی را به واسطه همین خصلت خود گرفته بود. اساساً به مواد منفجره ای که انفجار آن‌ها نیازمند شرایط خاصی است و به راحتی منفجر نمی‌شوند، کم انفجار و در عوض به آن‌هایی که به راحتی منفجر می‌شوند پر انفجار گفته می‌شود. بین قدرت یک ماده انفجاری و حساسیت آن رابطه عکس وجود دارد؛ به این صورت که هرچه ماده راحت تر منفجر شود، قدرت انفجاری آن نیز پایین‌تر خواهد بود. 

نکات ایمنی و امنیت کارکنان

 کار کردن با مواد انفجاری بسیار جدی و خطرناک بوده و بنابراین هنگام کار با آن‌ها باید جانب احتیاط را رعایت نمود. میزان تولید، عرضه، خرید و فروش، حمل و استفاده، هر کدام شرایط، ضوابط و قوانین بسیار سخت گیرانه مخصوص به خود را داشته و تمام سطوح مدیریت در 5 مورد گفته شده بایستی با دقت تمام رعایت شوند. استان‌ها و مناطق مختلف باید برای استفاده از مواد منفجره قوانین ویژه‌ای تنظیم نمایند؛ به خصوص در مواردی که امنیت و سلامتی کارگران برای شرکت‌های حفاری و معادن اهمیت بیشتری داشته باشد.