BAB I PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang Tidak semua bahan galian dalam pertambangan memiliki kekerasan yang
sama,
sehingga
memiliki
perlakuan
yang
berbeda
dalam
proses
pembongkarannya. Ada yang hanya memerlukan alat mekanis biasa dan ada juga yang harus memerlukan tahap peledakan. Peledakan pada material akan dilakukan apabila material terlalu sulit digali secara mekanis. Sehingga perlu diberaikan terlebih dahulu untuk memudahkan pekerjaan penggalian dan pemuatan. Sedangkan pada material lunak tidak efektif dilakukan dengan peledakan. Operasi peledakan merupakan salah satu kegiatan pada penambangan bijih untuk melepaskan batuan dari massa batuan induknya atau membongkar overburden. Peledakan merupakan aktivitas penambangan yang bertujuan untuk memberaikan batuan atau material, dimana bahannya terdiri dari bahan kimia yang mampu menciptakan ledakan. Dalam proses peledakan dibutuhkan bahan peledak dan pemicu awal atau yang biasa disebut dengan detonator. Pada bahan peledak terdiri dari campuran ammonium nitrat dan fuel oil, sedangkan pemicu awal ledakan berupa detonator dan power gel. Detonator merupakan sebuah alat pemicu awal yang menimbulkan inisiasi dalam bentuk letupan (ledakan kecil) sebagai bentuk aksi yang memberikan efek kejut terhadap bahan peledak peka detonator atau primer. Detonator disebut dengan blasting capsule atau blasting cap. Seiring dengan berkembangnya teknologi, pabrikan pembuat detonator berlomba-lomba membuat detonator yang mudah di gunakan dan memiliki sedikit kekurangan. Dari teknologi saat ini menghasilkan detonator eloktronik. Detonator ini menutupi semua kukurangan dari detonator sebelumnya.
1
2
1.2
Maksud Dan Tujuan
1.2.1
Maksud Maksud dari pembuatan makalah detonator elektronik ini adalah agar
penulis dan pembaca mengerti tentang detonator elektronik. 1.2.2
Tujuan Tujuan dari makalah ini adalah:
Mengetahui apa itu detonator
Mengetahui apa itu detonator elektronik
Mengetahui kegunaaan detonator listrik.
3
BAB II LANDASAN TEORI
2.1
Pengertian Detonator Detonator adalah alat pemicu awal yang menimbulkan inisiasi dalam
bentuk letupan (ledakan kecil) sebagai bentuk aksi yang memberikan efek kejut terhadap bahan peledak peka detonator atau primer. Detonator disebut dengan blasting capsule atau blasting cap. Dalam bidang teknik peleakan ada beberapa jenis detonator sesuai dengan cara penyalaan dan kegunaannya: 2.1.1
Detonator biasa (plain detonator) Adalah jenis detonator yang penyalaannya dengan api/panas yang
dihantarkan melalui sumbu bakar jadi boleh dikatakan detonator biasa selalu digunakan bersama-sama dengan sumbu bakar.
Ramuan pembakar berfungsi untuk meneruskan nyala api dari sumbu bakar.
Isian utama bagitu tertentu oleh nyala atau panas akan menghasilkan gelombang sentakan.
Isian dasar karena pengaruh dari gelombang sentakan dari isian utama sehingga isian dasar meledak, dan kemudian menghentak dinamik atau primer.
Isian dasar biasanya dibuat dari jenis bahan peledak yang peka dan kuat seperti 1.
PETN ( Pente Erythonatel Tetra Nitrat)
2.
TNT (Try Nitrat Tuwena) Demikian pekanya isian dari detonator ini sehingga jangan sekali-kali
memadatkan isiannya atau memperlakukan secara kasar bagi mereka yang bekerja di tbt agar selalu menghindar dari detonator terkena jatuhan benda keras seperti batu dll. Paduan detonator biasanya dengan sumbu bakar biasanya dipakai apabila daerah-daerah dimana detonator listrik dipertimbangkan tidak dapat digunakan. System paduan sumbu bakar dan detonator biasa ini sangat cocok dan umum dipakai di stope tambang bawah tanah karena pada peledakan seperti ini jumlah
4
lubang relative sedikit (1-10 lubang) serta pola sambungan sumbu dapat dibuat melingkal atau radikal. Detonator biasa yang diproduksi yang ada dipasaran terdiri dari dari 2 jenis kekuatan (straigt) no.6 dan no.8 kekuatannya du kali no.6. 2.1.2
Detonator listrik Adalah jenis detonator yang penyalaannya dengan arus listrik yang
dihantarkan melalui kabel khusus untuk itu pada kedua ujung kabel kedalam tabung detonator listrik dilengkapi dengan jenis kawat halus yang telanjang yang apabila dilewati arus listrik akan berpijar. Pada prinsipnya susunan dan jenis kandungan ini, detonator ini sama dengan detonator biasa, pijar dari kawat halus akan membakar ramuan pembakar dan kemudian menyentuh isian utama sehingga menghasilkan gelombang sentak yang akan meledakkan isian dasar, jadi terlihat disini bahwa prinsipnya detonator listrik sama dengan detonator biasa bedanya hanya pada penyalaannya. Keuntungan dan kerugian detonator listrik disbanding dengan detonator biasa : 1.
Keuntungan a.
Jumlah lubang ledak yang dapat diledakkan sekaligus relative lebih banyak.
b.
Pola peledakan lebih leluasa
c.
Hasil peledakan lebih leluasa
d.
Penanganan lebih mudah dan praktis
2.
Kerugian a.
Untuk daerah peledakan yang banyak kilat pemakaian detonator listrik kurang aman
b.
Pengaruh gelombang radio. Tv dan jumber arus listrik dan sebagainnya.
c.
Membutuhkan perlengkapan tambahan seperti sumber arus listrik dan alat penegtes dll. Setiap detonator listrik dilengkapi kabel listrik ang berhubungan langsung
dengan tabung detonator, panjang kabel ini bermacam-macam sehingga dapat disesuaikan dengan kedalaman lubang ledak. Hindari sambungan-sambugan kabel sepanjang kolam ledak untuk itu pilih detonator yang panjang kabel listriknya (ley wire) sesuai dengan kedalaman lubang ledak, leg wire yang baik harus lebih lentur dan tahan gesekan. Tahanan listrik dari suatu detonator listrik
5
bervariasi sesuai dengan panjang leg wirwnya tetapi biasanya berkisar 1-5 ohm untuk leg wire 1,8 m-2.0 ohm untuk leg wire 3,6 m. kekuatan arus listrik minimum yang diizinkan untuk dapat meledakkan detonator listrik adalah 1-1,5 ampere sehingga apabila ada arus listrik liar yang tidak diinginkan masuk kedalam detonator melalui kabel lebih kecil dari 1-1,5 A maka diharapkan detonator belum meledak. Seperti detonator biasa maka detonator listrikpun diproduksi dalam 2 jenis kegiatan yaitu strain no.6 dan no.8 dan biasanya bahan dasar tabung dibedakan antara baja dan aluminium. Detonator listrik terdiri dari beberapa jenis didasarkan pada tenggang waktu penyalaan antara saat penyalaan dan timbulnya ledakan dan juga kegunaan khusus dari pemakaian detonator tersebut. 1.
Intatuneus detonator, pada intatineus detonator begit arus listrik dilepas dan mengalir dari sumber arus listrik blasting machine maka serentak pada saat itu juga detonator langsung meledak. Tepatnya kejadian tersebut dapat diteangkan sbb, begitu arus listrik dilepaskan dari blasting machine dengan kecepatan rambat arus yang tinggi maka hamper seketika juga itu kawat halus dalam detonator berpijar dan membakar ramuan pembakar yang telah membakar seketika itu langsung membakar isian
utama
dan
menghasilkan
sentakan
yang
berfungsi
untuk
menghentak isian dasar dan rangkaian kegiatan ini berlangsung cepat. Intatuneus detonator umumnya dipakai untuk pola peledakan yang hanya satu baris (single room) dan jumlah primer didalam kolom ledaknya hanya ada satu single primer. 2.
Delay detonator. Pada delay detonator begitu arus listrik dilepaskan dan mengalir dari sumber arus, maka kawat halus dari detonator berfijar dan membakar delay elemen dan api atau panas tersebut menjalar sepanjang delay elemen kalau dibandingkan dengan Intatuneus detonator.
2.1.3
detonator Nonel Alat pemicu nonel (starter non-electric) dinamakan shot gun atau shot
firer atau shot shell primer. Seperti diketahui bahwa sumbu nonel mengandung bahan reaktif (HMX) yang akan aktif atau terinisiasi oleh gelombang kejut akibat impact.
Alat pemicu nonel dilengkapi dengan peluru yang disebut shot shell
primer dengan ukuran tertentu (untuk buatan ICI Explosives berukuran No. 209).
6
Shot shell primer diaktifkan oleh pemicu, yaitu pegas bertekanan tinggi yang yang terdapat di dalam alat pemicu nonel. Nonel adalah sejenis detonator non listrik yang penylaanya menggunakan sistem ledakan awal atau shock ( kejutan ), baik dengan detonator listrik/biasa, shotgun, atau blasting mechine. Detonator nonel (non-electric) dirancang untuk mengatasi kelemahan yang ada pada detonator listrik, yaitu dipengaruhi oleh arus listrik liar, statis, dan kilat serta air.
Gambar 2.1 Detonator nonel
Detonator ini menggunakan proses transmisi signal energi rendah gelombang kejut menuju detonator tanpa mempengaruhi bahan peledak yang digunakan. Transmisi signal terjadi di dalam suatu sumbu (tube) berdiameter 2 – 3 mm terbuat dari semacam lapisan plastik yang pada bagian dalamnya dilapisi dengan material reaktif yang sangat tipis.Struktur nonel terdiri dari : a.
Tube/Tabung plastik, yang isian di dalamnya adalah berupa bahan kimia reaktif terdiri dari jinis HMX.
b.
Detonator non lislrik ( High Strenght Delay Detonator )
c.
Connector
d.
Label delay ( delay tag )
Komponen utama satu set detonator nonel
Sumbu Nonel 1. Sumbu nonel, berfungsi sebagai saluran signal energi menuju detonator tunda 2. Sumbu nonel terdiri dari tiga lapisan, yaitu lapisan luar, lapisan tengah, dan lapisan dalam yang masing-masing berfungsi sebagai berikut :
7
•
Lapisan
luar:
untuk
ketahanan
terhadap
goresan
dan
perlindungan terhadap ultra violet •
Lapisan tengah: untuk daya regang dan ketahanan terhadap zat kimia
•
Lapisan dalam: menahan bahan kimia reaktif, yaitu jenis HMX atau
octahydrotetranitrotetrazine
dan
aluminium,
pada
tempatnya. HMX ber-suhu stabil dan memiliki densitas serta kecepatan detonasi yang tinggi.
Gambar 2.2 lapisan detonator Nonel
Gambar 2.3 bagian-bagian detonator Nonel
8
Prosedur penggunaan alat pemicu ledak nonel untuk seluruh tipe adalah sebagai berikut:
1) Informasi dahulu tentang pelaksanaan peledakan ke sekitar lokasi peledakan melalui corong mikropon atau handy- talky (HT) dan yakinkan bahwa situasi benar-benar aman.
2) Sisipkan lead-in line atau extendaline atau “sumbu nonel utama” ke dalam lubang yang tersedia pada alat pemicu ledak nonel. Masukkan shot shell primer ke dalam lubang yang tersedia, kemudian tutup oleh striker dan siap diledakkan. 2.1.4
Detonator Elektronik Komponen elektronik diperkenalkan di dunia inisiasi listrik di akhir 1960-
an . Meningkatkan ukuran masing-masing ditembak berubah menjadi strategis untuk pasar penggagas , untuk detonator listrik untuk dapat bersaing dengan yang baru diperkenalkan detonator non - listrik . Perkembangan
elektronik
membuat
penciptaan
mesin
peledakan
berurutan mungkin. Mesin peledakan sekuensial memberikan semburan waktunya elektronik adjustable energi untuk sejumlah kawat timah , secara dramatis meningkatkan jumlah maksimum detonator listrik Decepticons dapat terhubung dan karenanya meningkatkan jumlah kombinasi potensial. Pada tahun 1990 , miniaturisasi peningkatan komponen elektronik melahirkan ide baru : menggunakan jam elektronik memulai untuk menggantikan pyrotechnical ( powder ) delay elemen yang menciptakan ketidaktelitian untuk detonator listrik . Dari
tahun
1990
hingga
tahun
2000,
gerakan
penelitian
dan
pengembangan besar-besaran dilakukan oleh sejumlah besar pelaku untuk mengembangkan detonator elektronik pra - diprogram atau diprogram . Detonator elektronik Programmable merupakan langkah maju dalam logika , menawarkan fleksibilitas yang luar biasa dalam pilihan waktu inisiasi . Fleksibilitas ini bersama-sama dengan akurasi dikontrol secara elektronik membuka pintu untuk penundaan singkat urutan inisiasi kompleks yang telah sejak menunjukkan manfaat yang signifikan ( pengurangan gangguan , meningkatkan produktivitas ) kepada para pemangku kepentingan pertambangan Perangkat lunak simulasi numerik telah dikembangkan untuk membantu insinyur
9
pertambangan untuk berurusan dengan sejumlah besar kemungkinan dalam desain tembakan mereka . Meskipun harga pasar yang lebih tinggi , detonator elektronik terus menyebar di pasar selama 2000-an . Sebuah merger dan akuisisi tahap yang kuat telah menghasilkan hilangnya sebagian besar produsen . Saat ini, hanya 5 atau 6 produsen tetap aktif di pasar ini . Setiap merek dapat diprogram hanya dengan dirancang khusus mesin peledakan sendiri . Terutama karena protokol komunikasi yang berbeda , tak satu pun dari mesin ini dapat digunakan untuk memulai beberapa merek detonator . Akibatnya , tak satu pun dari merek ini dapat dicampur dalam satu tembakan . Pertama mesin peledakan nirkabel muncul di pasar pada tahun 2000 , yang memungkinkan inisiasi tembakan lebih besar dari jarak aman . Inisiasi Wireless telah menjadi standar sejak di pasar . Detonator elektronik masih didasarkan pada kabel listrik untuk melakukan sumber energi sinyal inisiasi . ORICA Mining Services , penemu detonator elektronik nirkabel diresmikan pada awal tahun 2011 , berpura-pura sekarang untuk mengakhiri dengan kelemahan operasional ini ( potensi kebocoran , celana pendek , cut- off , sensitivitas elektromagnetik ) dan akibatnya meningkatkan keselamatan dan profitabilitas tambang . Perusahaan ORICA membuat detonator dengan merk I-kon TM Digital Energy system. I-kon TM Digital Energy system atau yang lebih dikenal dengan sebuan elektronik detonator merupakan detonator generasi terbaru yang dibuat dan dirancang sedemikian khusus sebagai penyempurna dari detonator generasi sebelumya untuk lebih memaksimalkan proses kinerja peledakan. Elektronik detonator ini memiliki kelebihan diantaranya :
Waktu delay detonator : 0-15000 ms dengan beda 1 ms
Akurasi : +/- 0.1% dari waktu delay terprogram
Memiliki detonator ID khusus
Dapat membuat komunikasi dua arah
Dapat mencegah terjadinya overlap waktu delay
Aman terhadap over voltage, arus liar dan arus statis
10
Memiliki konektor
Kemampuan peledakan dari jarak jauh: CEBS (Central Blasting System) untuk aplikasi Underground dan SURBS (Surface Remote Blasting System) untuk aplikasi Open Cut
Software SHOTPlus-I & SHOTPlus-I UG terpadu untuk desain peledakan dan memprogram detonator secara otomatis
Kemampuan
pemrograman
yang
penuh,
yang
memudahkan
pengurangan inventarisasi dan pemenuhan terhadap peraturan yang disederhanakan.
Pilihan premium wire untuk aplikasi yang tinggi permintaannya (ikon™ RX) Dengan menggunakan EDB factor keamanan lebih besar, karena EDB
memungkinkan penembakan detonator dengan peningkatan fragmentasi batuan dari 10 % sampai 15 %, dan juga memastikan bahwa lubang ledakan diledakkan dalam akurasi 0,5 milidetik. Dengan penyesuaian terus menerus dari model prediksi dari waktu ke waktu, kualitas prediksi, misalnya, fragmentasi, heave dan bentuk dinding, menjadi lebih realistis. Hasil dari model prediksi kemudian dapat digunakan untuk meningkatkan desain ledakan dari sistem peledakan elektronik . Beberapa perusahaan pertambangan menyewa komputer dan perangkat lunak sistem khusus yang digunakan untuk perencanaan dan menganalisis ledakan sampai waktu sedemikian rupa sehingga pengembangan program selesai. Sistem i-kon™ adalah Sistem Peledakan Elektronik yang paling maju di pasaran yang di desain untuk digunakan pada peledakan yang bernilai tinggi dan yang kompleks untuk operasi tambang terbuka dan bawah tanah yang luas. i-kon™ Digital Energy System atau yang lebih dikenal dengan sebutan elektronik detonator merupakan detonator generasi terbaru yang dibuat dan dirancang sedemikian khusus sebagai penyempurna dari detonator generasi sebelumnya untuk lebih memaksimalkan peroses kinerja peledakan.
11
Gambar 2.4 Komponen Electronic Detonator
Karena detonator ini bersifat khusus tentunya ada beberapa alat yang digunakan untuk menunjang kinerja dan pemakaian detonator ini, diantaranya ada perangkat lunak dan perangkat kerasnya, seperti:
Logger
Blaster
Shotplus-i Logger merupakan suatu alat yang berfungsi untuk menentukan delay
antar detonator pada detonator elektronik, membaca dan menyimpan detonator ID di dalam memori, mengecek, dan memberikan informasi kemungkinan adanya error detonator maupun adanya kebocoran arus, dan juga berfungsi sebagai sistem pengamanan.
Gambar 2.5 Logger
12
Blaster merupakan alat yang berfungsi untuk melakukan komunikasi dua arah pada detonator, pemrograman firing detonator, serta mengecek laporan apakah detonator sudah siap untuk firing ataukah ada yang error. Blaster inipun mempunyai kunci pengamanan khusus yang dapat mencegah adanya prematur firing.
Gambar 2.6 Blaster
Perangkat lunak yang digunakan untuk mendesain pola peledakan pada detonator ini adalah shotplus-i yang dimana software ini. Desai peledakan untuk logging / pemrograman waktu delay. Melakukan simulasi peledakan dan analisa waktu peledakan downloaddata rencana logging dan upload aktual logging dari logger ke komputer.
Foto gambar 2.6 Perangkat Lunak Shotplus-i
13
BAB III KESIMPULAN
Kesimpulan yang di dapat pada makalah ini adalah detonator merupakan alat pemicu awal dalam proses peledakan. Pemicu awal ini berupa letupan kecil yang akan memberikan rangsangan kepada bahan peledak untuk terjadi peledakan. Detonator pertama yang di buat adalah detonator biasa, tetapi pada detonator biasa masih banyak kekuaranagn sehingga diciptakan lah detonator listrik. Pada detonator listrik terdapat kelemahan sering terjadi miss fire bila terkena air dan akan meledak bila terkena arus liar sehingga diciptakan lah detonator nonel yang dapat menutupi kekurangan pada detonator lisrik. Seiring dengan berkembangnya teknilogi pada saat ini. Para produsen detonator membuat detonator yang paling canggih. Untuk menutupi kekurangan pada detonator nonel. Pada tahun 2011 pabrik ORICA Mining Services telah meluncurkan detonator elecronik atau I-kon TM Digital Energy system. Penggunaan detonator ini digunakan untuk meledakan dengan peledakan skala besar. Karena dengan menggunakan detonator elektronik system delay dapat di atur sedemikian rupa dengan alat logger dan blaster. Dan setelah semua delay terpasang dapat menentukan pola peledakan dengan menggunakan softwer shotplus – I . sehingga tidak membutuhkan waktu lama untuk memulai proses peledakan. Dan pada detonator elektronik ini dapat meminimalisir terjadinya miss fire kareana dalam softwer yang digunakan detonator yang rusak akan terdeteksi.
14
DAFTAR PUSTAKA
http://mining.about.com/od/SurfaceMining101/a/Different-Types-OfDetonators.htm
http://minerblasting.blogspot.com/2011_11_01_archive.html
