Upload
arnold-saragih-sitio
View
75
Download
14
Embed Size (px)
Citation preview
BAB IV
GETARAN HASIL PELEDAKAN
4.1. Latar Belakang
Dengan adanya aktivitas drill and blast dalam aktivitas penambangan,
memberikan dampak positif yaitu mempermudah alat-alat mekanis dalam
melakukan pekerjaan. Namun, disamping itu juga menghasilkan dampak negatif,
seperti ground vibration, airblast, flyrock dan fumes. Getaran peledakan (ground
vibration) apabila tidak dikontrol akan mengakibatkan dampak negatif terhadap
masyarakat dan bangunan pemukiman di sekitar area tambang.
4.2. Maksud an Tujuan
Adapun maksud dan tujuan dari praktikum bab ini adalah sebagai berikut.
1. Mengetahui konsep teori umum tentang getaran akibat peledakan
2. Mengetahui analisa scaled distace
3. Mengetahui perhitungan PPV secara teoritis
4. Mengetahui pengukuran Tingkat Ground Vibration
5. Metode untuk mengurangi Tingkat Ground Vibration
6. Mengetahui standar Tingkat Ground Vibration
4.3. Dasar Teori
1. Ground Vibration
Getaran tanah (ground vibration) adalah gerakan bumi yang terjadi akibat
perambatan gelombang seismik di bawah tanah. Kegiatan peledakan selalu
menghasilkan gelombang seismik. Tujuan peledakan umumnya untuk
memecahkan batuan. Kegiatan ini membutuhkan sejumlah energi yang cukup
sehingga melebihi atau melampaui kekuatan batuan atau melampaui batas
elastis batuan. Apabila hal tersebut terjadi maka batuan akan menjadi pecah.
Proses pemecahan batuan akan terus berlangsung sampai energi yang
dihasilkan bahan peledak makin lama makin berkurang dan menjadi lebih kecil
dari kekuatan batuan. Sehingga proses pemecahan batuan terhenti dan energi
yang tersisa akan menjalar melalui batuan, karena masih dalam batas
elastisitasnya. Hal ini akan menghasilkan gelombang seismik.
Tingkat getaran dipengaruhi oleh 2 faktor utama, yaitu jumlah bahan
peledak per waktu tunda (charge weight per delay) dan jarak pengukuran.
Semakin banyak bahan peledak maka semakin tinggi nilai kecepatan partikel
puncak, dan semakin jauh jarak pengukuran peledakan maka semakin rendah
nilai partikel puncak. Dengan menggunakan uji berbagai scale distance di suatu
daerah maka akan diperoleh persamaan yang akan digunakan untuk
memperkirakan tingkat getaran yang akan terjadi.
Dalam teori getaran ada tiga macam gelombang yaitu:
a. Gelombang tekan (compressive wave) adalah gelombang yang menghasilkan
pemadatan dan pemuaian pada daerah yang sama dengan arah perambatan
gelombang.
b. Gelombang geser (shear wave) adalah gelombang yang melintang
(transversal) yang bergerak tegak lurus pada arah perambatan gelombang.
c. Gelombang permukaan (surface wave) adalah gelombang yang merambat di
atas permukaan batuan tetapi tidak menembus batuan.
2. Scaled Distance
Cara yang praktis dan efektif untuk mengontrol tingkat getaran adalah
dengan menggunakan Scaled Distance. Scaled Distance memungkinkan
pelaksana lapangan menentukan jumlah bahan peledak yang diperlukan atau
jarak aman untuk muatan bahan peledak yang jumlahnya telah ditentukan.
Dengan menggunakan sistem metrik, Scaled Distance dapat di rumuskan
sebagai berikut (Hustrulid, 1999).
V=H × ¿ .................................. (4.1.)
SD= D
W 0,5 ................................. (4.2.)
dimana: V = Kecepatan partikel
H = Konstanta proporsionalitas
D = Jarak titik pengukuran ke titik peledakan
W = Muatan bahan peledak yang dianggap meledak bersamaan
β = Konstanta (1,6)
SD = Scaled Distance
3. Peak Particle Velocity (PPV)
Peak particle velocity (PPV) merupakan kecepatan maksimum yang
digunakan untuk menghitung besarnya getaran pada suatu lokasi yang
tergantung pada jarak lokasi tersebut dari pusat peledakan dan dari jumlah
bahan peledak yang dipakai per periode (delay). Berdasarkan penelitian yang
dilakukan dalam usaha menentukan besarnya kecepatan partikel puncak (PPV)
yang dihasilkan dalam sebuah peledakan, maka dapat ditentukan persamaan
seperti pada persamaan 3.9.
...............................(4.3.)
Dimana :
PPV = Ground Vibration as Peak Particle Velocity (mm/s)
D = Jarak muatan maksimum terhadap lokasi pengamatan (m)
W = Muatan bahan peledak maksimum per periode tunda (kg)
k, n = Konstanta yang harganya tergantung dari kondisi lokal dan
kondisi peledakan.
4. Pengukuran Tingkat Ground Vibration
Untuk mengetahui besar getaran dan kebisingan (air blast) akibat
peledakan, maka harus diukur dengan alat ukur getaran (seismograf).
Sedangkan untuk mengetahui pengaruh getaran peledakan terhadap lingkungan
maka hasil pengukuran dibandingkan dengan baku tingkat getaran yang berlaku.
Seismograf yang digunakan adalah Blastmate III buatan Instantel Kanada yang
terdiri dari sebuah geophone dan sebuah level meter (microphone).
Mekanisme pengukuran getaran (Gambar 4.1.) adalah:
a. Blasmate III dipersiapkan untuk pengukuran. Geophone (ditanamkan ke
permukaan tanah) dan microphone dipasang menghadap arah titik peledakan.
PPV=k ( D√W )−n
Microphone
Geophone
Blastmate III III
Print Out GrafikHasil Monitoring
Komputer ( SoftwareBlastware)
nov1395m.mpeg
RambatanSuara
RambatanGetaranBlastin
g
b. Getaran dan kebisingan peledakan (getaran mekanis) direkam oleh geophone
dan microphone, diubah menjadi getaran elektris lalu disimpan di memori
yang terdapat di dalam Blasmate III.
c. Hasil pengukuran yang terdapat di dalam memori di download ke komputer
dengan menggunakan program Blastware.
d. Hasil akhir berupa seismogram yang dapat menampilkan angka-angka besar
getaran dan kebisingan serta grafik.
Gambar 4.1.Mekanisme Pengukuran Kebisingan dan Getaran
Getaran tanah yang dihasilkan dalam proses peledakan umumnya
dinyatakan dalam peak vector sum (PVS) serta biasanya menggunakan satuan
mm/sec. Menurut arah gerakan partikel, komponen ground vibration hasil
kegiatan peledakan digolongkan menjadi 3 jenis (Gambar 4.2.), yaitu :
a. Gerakan Longitudinal (radial) adalah gerakan partikel maju dan mundur
sesuai dengan arah rambatan gelombang yang biasanya bergerak dari
sumber ledak ke arah alat perekam.
b. Gerakan Transverse (tangensial) adalah gerakan partikel tanah atau batuan
ke kiri dan kanan dan tegak lurus arah rambatan gelombang.
c. Gerakan Vertikal adalah gerakan partikel naik turun.
Gambar 4.2.Variasi Pergerakan Partikel Karena Bentuk Gelombang Getaran
(a) Tekan-Longitudinal (b) Geser-Transversal (c) Rayleigh-mewakili vertikal
5. Metode untuk Mengurangi Tingkat Ground Vibration
Desain peledakan merupakan kunci dasar untuk mengurangi tingkat
getaran tanah akibat kegiatan peledakan. Adapun beberapa cara yang dapat
diterapkan untuk mengurangi tingkat getaran, antara lain:
a. Peledakan dengan Waktu Tunda
Cara pertama adalah menggunakan metode peledakan dengan waktu
tunda. Secara teoritis, lubang yang meledak dalam satu waktu dibandingkan
lubang yang meledak menggunakan waktu tunda dengan perbandingan
jumlah/berat lubang yang sama dan jumlah bahan peledak yang sama akan
menghasilkan tingkat getaran yang berbeda. Pada peledakan waktu tunda,
jumlah/berat bahan peledak yang meledak akan dibagi-bagi sesuai dengan
penggolongan waktu tundanya. Hal tersebut membuat daya ledak akan terbagi
oleh waktu tunda, sehingga tingkat getaran yang dihasilkan kecil jika
dibandingkan dengan peledakan tanpa waktu tunda.
Ada dua jenis tipe peledakan waktu tunda, yaitu:
1) Hole by hole yaitu Peledakan dengan waktu tunda yang didesain untuk
meledak lubang per lubang.
2) Row by row yaitu dengan waktu tunda yang didesain untuk meledak baris per
baris.
b. Mengurangi Diameter Lubang Ledak
Cara lain yang digunakan untuk mengurangi tingkat getaran akibat
peledakan adalah dengan mengurangi ukuran diameter lubang ledak. Hal ini
bertujuan untuk mengurangi jumlah/berat peledak yang digunakan, sehingga
terjadi daya ledak menjadi berkurang dan mengurangi tingkat getaran yang
dihasilkan. Perubahan ukuran diameter juga akan mempengaruhi ukuran burden
dan spasi serta secara langsung akan merubah nilai powder factor.
c. Benching
Benching merupakan cara lain yang digunakan untuk mengurangi tingkat
getaran. Cara ini dilakukan dengan mengecilkan atau mengurangi tingkat
kedalaman yang didesain untuk tinggi jenjang dari total rencana final kedalaman.
Contoh, jika final kedalaman yang direncanakan adalah 60 ft, maka jika
menggunakan cara benching kedalaman tersebut dipotong/dikurangi 30 ft atau
lebih. Dalam contoh tersebut, untuk mencapai target final kedalaman maka
peledakan jenjang direncanakan menjadi 2 (dua) tahap. Hal tersebut akan
mengurangi jumlah/berat bahan peledak sehingga daya ledak dan tingkat
getaran menjadi berkurang (lihat gambar 4.3.).
Gambar 4.3. Benching
d. Decking
Decking juga salah satu cara untuk mengurangi tingkat getaran hasil
kegiatan peledakan. Decking dilakukan dengan cara membagi total kolom isian
dengan menempatkan stemming di dalam kolom isian sehingga kolom isian
terbagi menjadi beberapa segmen. Masing-masing bagian di dalam kolom isian
dipisah dengan waktu tunda, sehingga membuat bahan peledak tidak meledak
pada waktu yang sama. Hal tersebut menyebabkan penuruan tingkat getaran
yang dihasilkan.
e. Line Drilling
Merupakan cara untuk mengurangi tingkat getaran dengan membuat
baris lubang yang berdiameter kecil (tidak lebih dari 3 inchi), dengan spasi yang
cenderung rapat dan tidak diisi bahan peledak. Biasanya untuk meredam tingkat
getaran pada massa batuan yang tidak stabil (gambar 4.4.).
Gambar 4.4.Line Drilling
6. Standar Tingkat Ground Vibration
Agar diketahui pengaruh getaran peledakan terhadap lingkungan sekitar
lokasi peledakan, maka hasil pengukuran dibandingkan dengan baku tingkat
getaran nasional sesuai dengan kondisi lingkungan dan bangunan yang ada di
Indonesia.
Di Indonesia, parameter khusus yang digunakan untuk kontrol tingkat
getaran hasil peledakan, diatur dalam Standar Nasional Indonesia (SNI)
7571:2010. Adapun standar baku tingkat tersebut dapat dilihat pada Tabel 4.1.
dan Tabel 4.2.
Tabel 4.1.Kelas dan Jenis Bangunan Serta Peak Vektor Sum
Kela
sJenis Bangunan
Peak Vector
Sum (mm/detik)
1
Bangunan kuno yang dilindungi
Undang-Undang benda cagar
budaya (Undang-Undang No.6
Tahun 1992).
2
2
Bangunan dengan pondasi,
pasangan bata dan adukan semen
saja, termasuk bangunan dengan
pondasi dari kayu dan lantainya
diberi adukan semen
3
3
Bangunan dengan pondasi,
pasangan bata dan adukan semen
diikat dengan slope beton
5
4
Bangunan dengan pondasi,
pasangan bata dan adukan semen
slope beton, kolom dan rangka diikat
dengan ring baik
7-20
5
Bangunan dengan pondasi,
pasangan bata dan adukan semen,
slope beton, kolom dan diikat dengan
rangka baja
12-40
Sumber: SNI 7571-2010; 3
Tabel 4.2.Jenis Kelas, Frekuensi Maksimum dan PPV Maksimum
Kelas Frekuensi PPV (mm/s)
1
0-5 2
5-20 3
20-100 5
2
0-5 3
5-20 5
20-100 7
3
0-5 5
5-20 7
20-100 12
4
0-5 7
5-20 12
20-100 20
5
0-5 12
5-20 24
20-100 40
Sumber : SNI 7571-2010; 4
4.4. Alat dan Bahan
4.5. Langkah-Langkah dalam Penggunaan Blastmate
Langkah kerja penggunaan blastmate adalah sebagai berikut.
1. Switch tombol on untuk menyalakan blastmate.
2. Pada tombol program pilih bagian record untuk mengganti atau mengatur
mode dan time pada blastmate.
3. Pada bagian trigger pilih source untuk menggunakan mic dan/atau geo, mic
merupakan alat yang digunakan untuk menangkap suara hasil dari peledakan
sedangkan geo menangkap getaran hasil dari peledakan yang dipasang pada
permukaan tanah.
4. Pada bagian option pilih notes untuk menambahkan catatan pada pengaturan
sebelumnya, kemudian pilih time/day untuk menambahkan waktu dan harinya.
5. Pada tombol run pilih bagian review setups untuk mereview hasil dari
pengaturan yang telah dilakukan.
6. Start monitor untuk memulai pekerjaan dari blastmate.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, 1995-2001, BlastmateIII Operator Manual Handbook, Instantel Inc.,
Ottawa, Ontario K2K 3A3, Canada
Anonim, 2010, Standar Nasional Indonesia 7571 Tahun 2010, Tentang : Baku
Tingkat Getaran Peledakan pada Tambang Terbuka terhadap Bangunan,
BSN, Indonesia.Hal. 3-4.
Hemphill,G.,1981, Blasting Operations, McGraw-Hill Book Company, United States of America. Hal. 111, 114, 147-150, 156.
Hustrulid. W, 1999, Blasting Priciples For Open Pit Mining 1rd ED A.A, Balkema, Rotterdam, Brookfield.Hal. 269.
Jimeno,L, 1995, Drilling and Blasting Of Rocks, A.A. Balkema, Rotterdam,
Brookfield. Hal. 333-337.
Koesnaryo, 1988, Bahan Peledak dan Metode Peledakan. Fakultas Tambang,
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran”, Yogyakarta. Hal. 11, 24-
28.
Koesnaryo, 2001, Rancangan Peledakan Batuan (Design of Rock
Blasting),Jurusan Teknik Pertambangan Fakultas Teknologi Mineral,
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran”, Yogyakarta.Hal.3-12, 16,
34, 50-55.
Kurniawan. L., 2004, Modul PerkuliahanTeknik Peledakan, Universitas Lambung
Mangkurat, Banjarbaru, Indonesia. Hal. 3,198.
Saptono, 2006, Teknik Peledakan, Jurusan Teknik Pertambangan Fakultas
Teknologi Mineral, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran”,
Yogyakarta. Hal. 64, 68-71, 74-76.