BAB I PENDAHULUAN
I. 1 Definisi
Operasi peledakan merupakan salah satu kegiatan pada penambangan bijih untuk melepaskan batuan dari massa batuan induknya. Demikian pula halnya dengan tambang batubara. Peledakan di tambang batubara umumnya diterapkan pada lapisan penutup ( overburden ), namun demikian dapat pula diterapkan pada lapisan batubaranya. Pada saat ini peledakan terhadap lapisan batubara sudah jarang dilakukan terutama pada tambang batubara bawah tanah, karena dari pengalaman dibeberapa tempat banyak mengundang bahaya yang tidak saja memusnahkan peralatan produksi, bahkan juga terhadap tenaga kerjanya. Kebakaran tambang batubara akibat peledakan memang relatif mudah terjadi, khususnya pada tambang batubara bawah tanah, karena batubara terbentuk dari kayu-kayu purba yang secara fisik mudah terbakar. Perencanaan Perencanaan peledakan merupakan suatu tahapan pemberaian bahan galian dan dibuat agar diperoleh suatu teknik peledakan yang ekonomis, efisien dan ramah lingkungan. Oleh sebab itu sasaran utama dari perencanaan peledakan adalah mempersiapkan sejumlah bahan peledak dan asesorisnya agar diperoleh ukuran fragmentasi fragmentasi yang sesuai dengan dengan proses selanjutnya selanjutnya dan memenuhi target target produksi. Disamping Disamping itu harus pula dipersiapkan dipersiapkan cadangan cadangan bahan bahan peledak dalam gudang yang setiap enam bulan sekali yang harus habis dan diisi ulang dengan bahan peledak baru.
I. 2 Tujuan Peledakan
Pekerjaan peledakan pada massa batuan mempunyai mempunyai tujuan tertentu, yaitu : 1. Membongkar atau melepas 2. Memecahkan dan memindahkan 3. Membuat rekahan, dan sebagainya.
1
Teknik peledakan yang di pakai tergantung tujuan peledakan dan pekerjaan atau proses lanjutan setelah peledakan. Supaya pekerjaan peledakaan berhasil dengan baik sesuai dengan rencana perlu diperhatikan factor-faktor sebagai berikut : a. Karakteristik atau sifat batuan yang diledakan, termasuk data geoteknik. b. Sifat-sifat bahan peledak. c. Teknik/metoda peledakan yang dipakai. Suatu peledakan biasanya dilakukan dengan cara membuat lubang tembak yang diisi sejumlah bahan peledak. Dengan pengetahuan teknik/metoda peledakan dapat dibuat rencana geometri peledakan dan jumlah bahan peledak yang sesuai untuk mendapatkan hasil yang diharapkan. I. 3 Manfaat Peledakan
Manfaat dari peledakan pada usaha pertambangan adalah sebagai berikut : 1. Membantu memecahkan material 2. Membantu meningkatkan produksi 3. Mempercepat kegiatan penambangan. penambangan. Peledakan di laksanakan apabila material yang akan di gali terlalu keras, menggunakan menggunakan alat mekanis jauga tidak bisa, maka peledakan adalah metoda yang tepat untuk memberaikan batuan. Karena apabila peledakan juga di pakai pada material lunak, maka akan menghabiskan menghabiskan biaya sangat mahal.
2
BAB II PEMBAHASAN II. 1 Dasar Teori
Salah satu metode pemberaian pada batuan adalah metode pemboran dan peledakan. Metode pemboran dan peledakan bertujuan untuk menghancurkan, melepas ataupun membongkar batuan
dari batuan induknya, untuk untuk memenuhi target
produksi dan memindahkan batuan yang telah hancur menjadi tumpukan material
(muckpile ) yang siap untuk dimuat ke dalam alat angkut. Salah satu indikator untuk menentukan keberhasilan suatu kegiatan pemboran dan
peledakan
adalah
tingkat
fragmentasi batuan yang dihasilkan dari kegiatan pemboran dan peledakan tersebut. Diharapkan ukuran fragmentasi batuan yang dihasilkan sesuai dengan kebutuhan pada kegiatan penambangan selanjutnya. Fragmentasi batuan
yang memerlukan
pemecahan ulang dinyatakan sebagai bongkah, sehingga diperlukan upaya pemecahan ulang agar batuan tersebut bisa digunakan. Untuk dapat mencapai tujuan di atas, diperlukan kontrol dan pengawasan terhadap faktor yang dapat mempengaruhi
suatu operasi peledakan.
II. 2 Pola Pemboran untuk Peledakan Tambang Terbuka
Pola
pemboran
merupakan suatu pola dalam
pemboran
untuk
menempatkan lubang – lubang ledak secara sistematis. Pola pemboran ada 2 macam, yaitu : Pola pemboran sejajar ( parallel pattern) dan Pola pemboran selang-seling (staggered pattern ). Pola pemboran pemboran sejajar adalah pola pemboran dengan penempatan lubang lubang ledak dengan baris ( row) yang berurutan dan sejajar dengan burden. Sedangkan pola
pemboran selang-seling merupakan pola pemboran pemboran yang penempatan
lubang-lubang ledaknya selang-seling selang-seling setiap kolomnya. kolomnya. Pada kondisi di lapangan, pola pemboran sejajar lebih mudah dalam pembuatan dan pengaturannya, namun fragmentasi yang dihasilkan kurang seragam, sedangkan
untuk
pola
pemboran selang-seling fragmentasi yang
dihasilkan lebih seragam walaupun lebih sulit dalam pengaturan di lapangan. Menurut hasil penelitian pada peledakan batuan yang kompak dan 3
homogen, menunjukkan bahwa produktivitas dan tingkat fragmentasi hasil peledakan menggunakan pola pemboran pemboran selang-seling lebih baik dibandingkan dibandingkan dengan pola pemboran sejajar. Hal ini disebabkan karena pada pola pemboran selang-seling, energi yang dihasilkan dihasilkan terdistribusi lebih optimal optimal dalam batuan.
II. 3 Pola Peledakan pada Tambang Terbuka
Pola peledakan merupakan urutan waktu peledakan antara lubang-lubang bor dalam satu baris dengan lubang bor pada baris berikutnya, ataupun antara lubang bor yang satu dengan lubang bor yang lainnya. Pola peledakan ini ditentukan berdasarkan urutan waktu peledakan serta arah runtuhan material yang diharapkan. Berdasarkan arah runtuhan batuan, pola peledakan diklasifikasikan sebagai berikut : Cut, yaitu pola peledakan yang arah runtuhan batuannya ke depan dan a. Box Cut, membentuk kotak. cut, yaitu pola peledakan yang arah runtuhan batuannya ke salah b. Corner cut, satu sudut dari bidang bebasnya.
cut, yaitu pola peledakan yang arah runtuhan batuannya kedepan dan c. V cut, membentuk huruf V.
Berdasarkan urutan waktu peledakan, pola peledakan diklasifikasikan sebagai berikut: 1. Pola peledakan serentak, yaitu suatu pola yang menerapkan peledakan secara serentak serentak untuk semua lubang ledak. ledak. 2. Pola peledakan beruntun, yaitu suatu pola yang menerapkan peledakan dengan watu tunda antara baris yang yang satu dengan baris lainnya. lainnya. Setiap lubang ledak yang akan diledakkan harus memiliki ruang yang cukup kearah bidang bebas terdekat agar energi terkonsentrasi secara maksimal sehingga lubang tembak akan terdesak, mengembang, dan pecah.
4
Tipe- tipe Sekuen Inisiasi ( Dari ICI Explosive )
1. Square, Row by Row.
Drilled : B = S, Square Instantaneous Instantaneous row firing firi ng is not recommended by ICI
2. Square, V Drill : B = S, Square Ratio
3. Square, VI Drill : B = S, Square Ratio
4. Square, VI Drill : B = S, Square Ratio
5
II. 4 Mekanisme Pecahnya Batuan Akibat Peledakan Pada prinsipnya, pecahnya batuan akibat energi peledakan dapat dibagi dalam tiga
tahap, yaitu : dynamic loading, quasi-static loading, dan release of loading.). 1. Proses pemecahan batuan tingkat I ( dynamic loading)
Pada saat bahan peledak diledakkan di dalam lubang ledak, maka terbentuk Temperatur dan tekanan yang tinggi. Hal ini mengakibatkan hancurnya batuan di sekitar lubang ledak serta timbulnya gelombang kejut
( shock
wave)
yang
merambat menjauhi lubang ledak dengan kecepatan antara 3000-5000 m/detik, sehingga menimbulkan tegangan tegangan tangensial yang mengakibatkan mengakibatkan adanya rekahan menjari mengarah keluar di sekitar lubang ledak. 2. Proses pemecahan batuan tingkat II (quasi-static loading)
Tekanan yang meninggalkan lubang ledak pada proses pemecahan tingkat II adalah positif. Apabila shock wave mencapai bidang bebas ( free face) akan dipantulkan kemudian berubah menjadi
negatif
sehingga
menimbulkan
gelombang tarik (tensile wave). Karena gelombang tarik ini lebih besar dari dari kekuatan
tarik
batuan, maka batuan akan pecah dan terlepas dari batuan
induknya (spalling ) yang dimulai dari tepi bidang bebasnya. 3. Proses pemecahan batuan tingkat III ( release release of loading)
Karena pengaruh tekanan dan temperatur gas yang tinggi maka retakan menjari yang terjadi pada proses awal akan meluas secara cepat yang diakibatkan oleh kekuatan gelombang tarik tarik dan retakan retakan menjari. Massa batuan batuan yang ada di depan lubang ledak akan terdorong oleh terlepasnya kekuatan gelombang tekan yang tinggi dari dalam lubang ledak, sehingga pemecahan batuan yang sebenarnya akan terjadi. Umumnya batuan akan pecah secara alamiah
mengikuti
bidang-bidang yang lemah, seperti kekar dan bidang
perlapisan.
II. 5 Geometri Peledakan
Kondisi batuan dari suatu tempat ketempat yang lain akan berbeda walaupun mungkin jenisnya sama. Hal ini disebabkan oleh proses genesa batuan yang akan mempengaruhi karakteristik massa batuan secara fisik maupun mekanik. Perlu Diamati kenampakan struktur geologi, misalnya retakan atau rekahan, sisipan 6
( fissure fissure) dari lempung, bidang diskontinuitas dan sebagainya. Kondisi geologi semacam itu akan mempengaruhi kemampu-ledakan ( blastability ). Tentunya pada batuan yang relatif kompak dan tanpa didominasi struktur geologi seperti tersebut di atas, jumlah bahan peledak yang diperlukan akan lebih banyak −untuk jumlah produksi tertentu dibanding batuan yang sudah ada rekahannya. Jumlah bahan peledak tersebut dinamakan specific charge
atau Powder Factor (PF) yaitu
jumlah bahan peledak yang dipakai per m3 atau ton produksi batuan (kg/m3 atau kg/ton). Dengan demikian makin keras suatu batuan pada daerah tertentu memerlukan PF yang tinggi agar tegangan batuan terlampaui oleh kekuatan (strength ) bahan peledak. 1. Geometri Peledakan Jenjang
Terdapat beberapa cara untuk menghitung geometri peledakan yang telah diperkenalkan oleh para akhli, antara lain: Anderson (1952), Pearse (1955), R.L. Ash (1963), Langefors (1978), (1978), Konya (1972), (1972), Foldesi (1980), Olofsson (1990), (1990), Rustan (1990) dan lainnya. Cara-cara tersebut menyajikan batasan konstanta untuk menentukan dan menghitung geometri peledakan, terutama menentukan ukuran burden berdasarkan diameter lubang tembak, kondisi batuan setempat dan jenis bahan peledak. Disamping itu produsen bahan peledak memberikan cara coba-coba (rule of thumb ) untuk menentukan geometri peledakan, diantaranya ICI Explosive, Explosive, Atlas Powder Company, Sasol SMX Explosives Engineers Field Guide
dan lain-lain. Gambar di bawah ini memperlihatkan geometri peledakan dan cara menghitung dimensi geometri peledakan tersebut diperlihatkan di bawah ini dan dapat digunakan sebagai acuan.
7
2. Rancangan Menurut R.L. ASH
Burden
dihitung
berdasarkan
diameter
lubang
ledak
dengan
mempertimbangkan konstanta KB yang tergantung pada jenis atau grup batuan dan bahan bahan peledak. Konstanta Konstanta KB dihitung dirumuskan sbb: KB = KB.std x AF1 x AF2 Keterangan KB
: = Konstanta burden
KB.std = Konstanta yang tergantung jenis batuan dan bahan peledak lihat table 1 Tabel 1. Burden Standar (KB.std) menurut R.L. Ash Rock Group
Type of explosives Low density (0,8 - 0,9 g/cc) and low strengt Medium density density 1,0 - 1,2 g/cc) and medium strength High density (1,3 - 1,6 g/cc) and high strength
Soft (<2 t/m3)
Medium (2-2,5 t/m3)
30
25
Hard (>2,5 t/m3) 20
35, 30, 25 40, 35, 30
AF1 = { }
AF2 = { } Selanjutnya dimensi geometri peledakan peledakan dihitung sebagai berikut : a. Burden (B), ft = B =
b. Kedalaman lubang ledak (L) = KL x B
; KL antara 1,5 – 1,5 – 4 4
c. Subdrilling (J) = KJ x B
; KJ antara o,2 – o,2 – 0,4 0,4
d. Stemming (T) = KT x B
; KT antara o,7 – o,7 – 1,0 1,0
e. Spasi (S) ; KS untuk mengukur spasi tergantung pada kondisi retakan joints) di sekitar lokasi yang akan diledakkan, jumlah bidang bebas dan ( joints 8
sistem penyalaan ( firing) yang diterapkan. Beberapa contoh kemungkinan perbedaan kondisi di lapangan sebagai berikut: a) Bila orientasi antar retakan hampir tegak lurus, sebaiknya S = 1,41 B b) Bila orientasi antar retakan mendekati 60° sebaiknya S = 1,15 B dan menerapkan interval waktu long-delay c) Bila peledakan dilakukan serentak antar baris, maka ratio spasi dan burden (S/B) dirancang seperti pada Gambar 4 dan 5 dengan pola bujursangkar (square pattern ). d) Bila peledakan dilakukan pada bidang bebas yang memanjang, maka sistem penyalaan dan S/B. e) Powder Factor Powder factor (Pf) adalah suatu bilangan untuk menyatakaan jumlah material yang diledakan atau di bongkar oleh sejumlah tertentu bahan peledak, dapat dinyatakan dalam ton/lb atau lb/ton. “Powder factor” dipengaruhi oleh pada peledakan dan “free face”. Untuk menghitung Pf harus diketahui luas daerah yang diledakan (A), tinggi jenjang (L), panjang muatan dari sebuah lubang tembak (PC), “loading density” density” (de) dan “material density ratio” (dr). dr =
W = AL (dr), ton E = (de) (PC) N, lb Pf = W/E, ton/lb W = Batuan atau material yang diledakan N = Jumlah lubang l ubang bor
Dalam kenyataan di lapangan harga W didapat dari pengukuran sebelum peledakan dan pengukuran pengukuran setelah hasil ledakan ledakan habis terangkut. Hal tersebut tersebut 2
dilakukan berulang kali, sehingga didapat W rata untuk pola peledakan yang sama. Harga E didapat dan jumlah bahan peledak yang dimasukan kedalam lubang2
lubang tempak setiap kali peledakan E rata adalah harga rata-rata dan E masing2
masing lubang tembak tersebut. Harga Pf merupakan hasil bagi antara W rata dan 2
Erata . 9
f. Volume setara Volume setara (equivalent volume = Eq) adalah suatu angka yang menyatakan setiap meter atau feet pemboran setara denagan sejumlah volume atau berat 3
tertentu material/batuan yang diledakan, dinyatakan dalam m per meter, cuft per ft atau ton per m, ton/ft. Eq sangat berguna untuk menaksir kemampuan dari alat bor yang dipergunakan untuk pembuat lubang tembak. Harga Eq sangat tergantung pada pola peledakan yang dipakai. Dalam pekerjaan tambang salah satu factor yang mempengaruhi pola peledakan adalah ukuran alat muat dan system pemuatan. Macam-macam Macam-macam system pemuat, p emuat, yaitu : a. “parallel approach” b. “Frontal approach” : “comer cut” atau “side cut” “box cut” atau “through cut”
Eq =
Keterangan : n = jumlah lubang lubang bor dalam pola peledakan peledakan H= Kedalaman Lubang bor
10
BAB III PENUTUP III. 1 KESIMPULAN
Dari penjelasan di atas mengenai peledakan maka dapat ditarik kesimpulan bahwa proses peledakan didalam dunia pertambangan sangat penting sekali demi berjalannya proses gali yang bagian dari proses industry pertambangan. Kita tahu bahwa peledakan sendiri dilakukan apabila material yang akanb kita gali sudah tidak memungkinkan dengan alat gali mekanis jadi dilakukan proses peledakan. Dari berbagai bahan yang telah di pahami penulis bahwa Rancangan Peledakan pada tambang tambang terbuka dapat di tarik kesimpulan kesimpulan sebagai sebagai berikut : 1. Peledakan dilaksanakan bertujuan memecahkan dan membongkar batuan, apabila material yang akan di gali lunak maka tidak perlu menggunakan system peledakan, karena system peledakan pada tambang terbuka menghabiskan biaya yang mahal dan padat resiko. 2. Pada Rancangan Peledakan kita dapat merancang/mengatur pola peledakan sesuai dengan yang kita inginkan seperti : Burden (B), spacing (S), kedalaman lubang bor (H), subdrilling (J), (stemming), serta jumlah lubang tembak. 3. Pada pelaksanaan peledakan banyak factor yang mempengarui kelancaran peledakan misalnya hujan, keadaan geologi material yang akan di ledakan, Bahan peledak yang di gunakan, pola pemboran, dan sebagainya.
11
Daftar Pustaka
1. Saptono, Singgih., 2006, Teknik Peledakan , Diktat Kuliah Jurusan Teknik Pertambangan, Yogyakarta.
2. S. Koesnaryo, Pemboran untuk penyediaan Lubang Ledak , Diktat Kuliah Jurusan Teknik Pertambangan , Yogyakarta. 3.
S. Koesnaryo, Rancangan Peledakan Batuan, Diktat Kuliah Jurusan Teknik
Pertambangan , Yogyakarta.
4. Ash, R.L., Design of Blasting Round , “Surface Mining”, B.A. Kennedy, Editor, Society for Mining, Metallurgy, and Exploration, Inc, 1990, pp. 565 - 584.
12
