Makalah Bahan Peledak

Bahan Peledak & Peledakan

Dalam penambangan suatu endapan bahan galian yang keras dan kompak, maka

pemberaiannya dilakukan dengan cara pemboran dan peledakan. Urutan pekerjaan

peledakan adalah; Pemboran, Pemuatan atau Pengisisan Bahan Peledak,

Penyambungan Rangkaian Peledakan, dan Penembakan atau Peledakan.

Namun demikian dalam melakukan penambangan, sebelum melakukan peledakan

maka pengetahuan tentang; (jenis dan sifat batuan); (pengetahuan tentang bor dan

pemboran); (bahan peledak dan bagaimana merancang suatu peledakan); mutlak harus

diketahui. Berikut ini akan dijelaskan tentang hal tersebut.

A. BATUAN

1. Klasifikasi batuan menurut sumbernya dibedakah atas:

a. Batuan beku (igneous rock)

b. Batuan sedimen (sedimentary rock)

c. Batuan malihan (metamorphic rock)

2. Sifat-sifat Teknis Batuan Sifat-sifat teknis penting dari batuan yang mempengaruhi kegiatan pemboran

adalah :

- Kekerasan

- Abrasiveness - Tekstur

- Struktur

- Breaking characteristic - Rock drillability

B. PEMBORAN (Drilling)

Sebelum membahas metoda pemboran yang sesuai untuk bermacam-macam jenis

pekerjaan peledakan, perlu diketahui klasifikasi alat bor berdasarkan jenis gerakan

gaya yang dipergunakan untuk memecahkan batuan pada waktu pemboran, yaitu :

1. Percussive. Batuan dipecahkan oleh tumbukan berulang kali. a. Pneumatic rock drill

b. Down the hole drill

c. Independent-rotation drill

d. Motor drill

e. Cable tool chum drill

2. Attritive. Batuan digerus oleh kekuatan abrasi. a. Diamond drill

b. Chilled shot atau Calyx drill

3. Rotative-Cutting. Batuan dipotong atau diserut. Jenisnya adalah Auger drill

4. Rotative-Shearing. Batuan dipecahkan oleh kekuatan baji atau geseran. a. Drag bit drill

BAHAN PELEDAK DAN PELEDAKAN


b. Rotary Percusive drill

5. Rotary Crushing. Batuan dipecahkan oleh kekuatan baji dari daya tekan yang terus menerus (steady thrust). Jenisnya adalah heavy rotary drill

Dari lima jenis alat pemboran diatas, yang sering dipakai dalam kegiatan

pertambangan hanya 2, yakni ; Percusive dan Rotary-Crushing.

Faktor-faktor yang mempengaruhi pemilihan bor adalah :

a. Diameter lubang ledak

b. Kedalaman lubang ledak

c. Jenis batuan

d. Kondisi lapangan dan jalan masuk

e. Fragmentasi dan produksi yang dibutuhkan atau ditentukan

f. Biaya pemboran

g. Peraturan-peraturan yang harus dipatuhi

Pemboran Pada Tambang Terbuka (Kuari) & Proyek Konstruksi

Metode pemboran yang utama dipergunakan dalam tambang terbuka (kuari) dan

proyek konstruksi adalah pemboran lubang ledak vertikal atau miring.

Dalam pemilihan alat bor untuk tambang terbuka dan kuari yang memakai metode

peledakan jenjang, maka faktor-faktor ukuran dan kedalaman lubang ledak, jenis

batuan, kondisi lapangan dan lain sebagainya harus selalu diperhatikan.

Jenis batuan menentukan pemilihan dari alat bor. Percusive atau Rotary-crushing dipakai untuk batuan yang keras, sedangkan rotary-cutting dipakai untuk batuan sedimen. Kekerasan dan komposisi mineral dari batuan adalah faktor yang

menyebabkan cepat atau lambatnya keausan mata bor (bit) dan batang bor (drill

steel) alat bor.

Tinggi jenjang adalah parameter yang dihubungkan dengan ukuran lainnya. Tinggi

jenjang dapat ditentukan dahulu dan parameter lainnya disesuaikan atau tinggi

jenjang ditentukan setelah mempertimbangkan aspek-aspek lainnya. Pada tambang

terbuka dan kuari diusakan agar tinggi jenjang ditentukan lebih dahulu. Tinggi

jenjang maksimum ditentukan oleh peralatan bor yang tersedia, misalnya panjang

batang bor (drill-rod) dan ukuran alat bor (rock-drill).

Dalam hal lubang ledak dengan diameter besar, maka pertimbangan yang dipakai

untuk menentukan tinggi jenjang adalah faktor keselamatan kerja, yaitu mencegah

batuan longsor dari permukaan jenjang. Tinggi jenjang jarang melebihi 15m kecuali

kalau ada pertimbangan lain.

Faktor-faktor yang merupakan kerugian bagi pemboran pada jenjang yang tinggi

adalah :

Kehilangan tenaga pada sambungan-sambungan batang bor (drill-steel)

Deviasi dalam pemboran, yakni lubang ledak menyimpang dari arah yang direncanakan.


Tinggi jenjang harus dipertimbangkan apabila menentukan jenis peralatan bor dan

diameter lubang ledak. Pada umumnya bila jenjang rendah, memerlukan lubang

ledak berdiameter kecil, sedangkan lubang bor berdiameter besar dipakai untuk

jenjang yang lebih tinggi.

Diameter lubang ledak. Faktor penting dalam mentukan ukuran diameter lubang

ledak adalah besarnya produksi peledakan. Diameter yang lebih besar akan

memberikan produksi yang lebih tinggi. Faktor lain yang mempengaruhi pemilihan

ukuran diameter lubang ledak adalah pragmentasi batuan yang dikehendaki dan

batas getaran yang diizinkan.

Kondisi lapangan sangat mempengaruhi pemilihan peralatan bor yang dipakai.

Untuk proyek teknik sipil, dimana kondisi lapangan tidak teratur, maka alat bor yang

dipilih adalah crawler rock drill. Sedangkan pada kuari atau tambang terbuka dengan permukaan jenjang yang sudah rata dapat dipakai alat bor diatas ban karet.

Peraturan atau undang-undang setempat. Pekerjaan peledakan yang dilakukan di

daerah kota yang dekat dengan gedung atau bangunan lainnya akan dipengaruhi

oleh batasan getaran spesifik akibat peledakan yang diizinkan. Hal ini akan

membatasi pula jumlah muatan bahan peledak per lubang ledak. Untuk memenuhi

ketentuan diatas, maka dipakai lubang tembak dengan diameter kecil dan jenjang

yang rendah.

Fragmentasi adalah istilah yang menggambarkan ukuran dari pecahnya batuan

setelah peledakan. Fragmentasi yang dibutuhkan tergantung pada kegunaan dari

pecahan batuan hasil peledakan tersebut. Apabila dipakai sebagai suatu pemecah

ombak (break water), maka diperlukan fragmentasi yang sangat besar. Tetapi pada

umumnya fragmentasi dipengaruhi juga oleh proses selanjutnya. Contohnya;

fragmentasi yang lebih kecil dikehendaki sebagai umpan proses peremukan

(crushing). Sebagai pedoman umum, lubang ledak yang berdiameter besar akan

memberikan fragmentasi yang lebih besar pula.

Alat Bor Yang Umum Dipergunakan Dalam Tambang Terbuka (kuari) dan Proyek

Konstruksi

Prinsip pemboran adalah mendapatkan kualitas lubang tembak yang tinggi, yang

dihasilkan oleh pemboran yang cepat dalam posisi yang tepat.

Pemboran dapat dilakukan dengan tiga macam alat bor :

a. Top hammer drilling

- hydraulic self - contained drilling (termasuk compresor & seluruh peralatan)

- pneumatic dril dengan portable air compressor

b. Down the hole (DTH) drilling

- pneumatic operated carrier dengan portable air compressor

- hydraulic operated self contained carrier

c. Rotary drilling

- pemboran untuk rotary crushing

- pemboran untuk rotary cutting

Empat komponen gerakan utama yang terlibat dalam proses pemboran adalah :

Feed, Rotation, Percussion, and Flushing.


Metode percussive drilling menggunakan keempat komponen gerakan diatas, sedangkan rotary drilling tidak memakai komponen gerakan percussion, sebagai kompensasi adalah menambah gaya feed dan rotation torque.

Mata bor yang digunakan untuk percussion, rotary crushing atau rotary cutting menembus batuan dengan energi yang dihasilkan oleh alat-bor. Koordinasi dari

percussion, rotation, cutting action dan gaya dari feed dengan geometri dari mata bor memungkinkan mata bor menembus batuan.

Jumlah batuan yang harus digali atau diledakkan dan jadwal dari operasi biasanya

menentukan diameter lubang tembak dan ukuran peralatan bor yang dipergunakan,

sedangkan metode pemboran tergantung pada sifat-sifat fisik dan geologi dari

batuan yang akan digali atau diledakkan.

PEMBORAN PADA TAMBANG BAWAH TANAH

Pemboran pada tambang bawah tanah dibagi menjadi dua, yaitu:

Pemboran untuk pembuatan jalan masuk pada tambang bawah tanah seperti terowongan buntu (adit), lubang naik (raise and winze) dan lain-lain.

Pemboran untuk produksi di dalam tambang (stope)

Jenis peralatan bor dan kriteria pemilihan alat-bor yang dipakai di tambang bawah

tanah sama dengan yang dipakai di tambang terbuka.

1. Pemboran Untuk Pembuatan jalan Masuk

Pemboran untuk jalan masuk atau terowongan buntu (adit) dapat dilakukan

dengan memakai cara:

a. Full face excavation, yaitu seluruh permukaan terowongan diledakkan dalam satu tahap. Biasanya dilaksanakan untuk terowongan yang luas

permukaannya relatif kecil, tetapi dapat juga untuk terowongan yang

mempunyai ukuran sampai 100 meter persegi bila kondisi batuan

memungkinkan.

b. Split section excavation, dipakai untuk terowongan yang ukurannya besar atau apabila kekuatan batuan tidak memungkinkan untuk diledakkan

sekaligus untuk seluruh penampang terowongan. Metoda yang dipakai

adalah membagi peledakan menjadi dua tahap, yakni Top heading dan di jenjang. Top heading dilakukan di bagian atas penampang, lalu digali lebih dahulu sepanjang terowongan. Baru berikutnya diikuti dengan peledakan

pada jenjang dengan memakai pemboran horizontal ataupun vertikal.

Pemboran dalam full face excavation mempunyai pola tertentu, tujuannya untuk mendapatkan hasil peledakan yang paling ekonomis. Jumlah dan macam

peralatan bor yang dipakai sangat dipengaruhi oleh ukuran penampang

terowongan dan kemajuan yang direncanakan.

Pada split section excavation yang terdiri dari kombinasi top heading dan jenjang dengan lubang horizontal, jumlah dan macam peralatan bor yang dipakai

di top heading dan jenjang adalah sama. Sedangkan untuk split section excavation, yang terdiri dari top heading dan jenjang dengan lubang bor vertikal, jumlah dan macam peralatan bor yang dipakai di top heading dan jenjang tidak sama.


2. Peralatan bor untuk terowongan

Operasi pemboran hanya merupakan salah satu bagian dari seluruh daur

pekerjaan. Peralatan pemboran, pemuatan dan pengangkutan batuan harus

dipilih secara terpadu, sehingga kombinasi tersebut efisien dan serasi.

Peralatan bor yang dipergunakan untuk terowongan ukuran kecil sampai ukuran

besar, dari hand held equipment sampai dengan rig-mounted rock drill kini sudah banyak jenisnya .

3. Pemboran untuk produksi tambang bawah tanah

Pemilihan peralatan bor untuk tambang bawah tanah adalah kompleks.

Pemilihan peralatan didasarkan pada faktor-faktor yang bervariasi dari satu

penggunaan ke penggunaan yang lain. Oleh sebab itu disini diperlihatkan

berbagai tinjauan dari kebiasaan dalam praktek dan peralatan yang tersedia.

Peralatan bor untuk produksi dalam tambang bawah tanah dapat dikelompokkan

menjadi tiga kelompok, yakni;

a. hand held rock drill

b. mechanized drifting jumbos

c. production drill rigs

Hand held rock drill dipakai pada operasi tambang kecil maupun besar. Keuntungannya adalah serba guna dan ringan.

Mechanized drifting jumbos dibuat dalam bermacam-macam model agar sesuai dengan kebutuhan dalam tambang yang berbeda-beda susunan atau tata

ruangnya.

Production drill rigs dirancang sesuai dengan kebutuhan khusus untuk macam-macam metoda penambangan, seperti long-holoe drilling, sub level stoping dan lain sebagainya.

C. BAHAN PELEDAK

Sejak awal perkembangan industri bahan peledak komersial sampai sekarang, telah

banyak penelitan yang dilakukan guna mendapatkan sistem yang paling efisien

untuk menggali bahan galian atau bahan mentah dari dalam bumi. Sejarah

perkembangan bahan peledak dimulai dari black powder sampai dengan bahan

peledak modern.

1. BLACK POWDER

Abad 13, Abd. Allah (Arabian) pertama kali menyebut salpeter dalam

tulisannya, dan menamakan black powder sebagai chinese snow.


1917, Perang dunia I,Pemakaian black powder sebanyak 227.118.525 lb

1930-1940 Banyak pabrik black powder ditutup karena kekurangan pasaran.

1973 Du Pont tidak memasarkan lagi black powder.

2. DYNAMITES

1846, Ascanio Sobero, Menemukan nitroglycerin

1936, Biazzi, Mendemonstrasikan proses menerus untuk produksi nitroglycerin

di Eropa.

1950s, Ammonium nitrate dicampur dengan bermacam-macam bahan bakar mulai menggantikan sejumlah besar penggunaan nitroglycerin

dynamites.

Water gel dikomersilkan.

1974, Du Pont, Lebih tertarik pada usaha water gel explosives, yang diberi nama dagang Tovex.

3. Ammonium Nitrate dan Water Gel Tovex

1659, J.R. Glauber, Membuat dan menguraikan nitrate.

1970, Du Pont, Mengembangkan program tovex berdiameter kecil.

1974, Du Pont, Mengganti Du Pont dynamite dengan Tovex water gels.

4. Initiating Devices

1745 Doctor Watson, Meledakkan black powder memakai bunga api

listrik (electric spark), the royal society of England

1750 Ben Franklin, Memperbaiki cara Watson dengan memadatkan black

powder dalam kotak. 1950, Dikembangkan delay connector untuk sumbu ledak yang memberikan

suatu delay yang relatif tepat dari sumbu ledak.

1960, Low energy detonating cord diperkenalkan, yang menyebabkan perbaikan dari Non eletrical detonating system.

1976, Diperkenalkan non eletronical delay cap yang memberikan perbaikan waktu dan pengurangan tingkat kegaduhan (noise evel).

D. KLASIFIKASI DAN SIFAT-SIFAT BAHAN PELEDAK

1. KLASIFIKASI BAHAN PELEDAK

Peledakan adalah metode pemberaian batuan dalam tambang dan proyek

konstruksi yang paling utama disamping cara-cara lain.

Berdasarkan pada perbedaan dalam bentuk energi yang dipergunakan untuk

memberai batuan, maka pemberaian batuan dapat dilaksanakan dengan berbagai

metode (lihat tabel 1).


Dari metode yang disebutkan di bawah ini, hanya energi kimia atau metode

peledakan yang dipergunakan secara luas untuk pemberaian batuan yang kuat.

Kecuali bahan peledak kimia, masih ada jenis bahan peledak lain, yaitu bahan

peledak mekanis (mechanical explosive) dan nuklir (nuclear) seperti yang

tercantum dalam klasifikasi bahan peledak menurut J.J. Manon (lihat gambar 1).

Tabel 1

Klasifikasi Metode Pemecahan Batuan

Berdasarkan Pada Energi Yang Dipergunakan

Bentuk energi yang

dipergunakan

Metode Alat atau mesin yang

dipergunakan

Kimia

Mekanis

Fluida

Listrik

Peledakan

Pneumatic

Ripping

Impact

Menyemprot tanah (soil)

Menyembur batuan

Electric arc atau lompatan

Listrik.

High explosives, blasting

agent, liquid oxygen (LOX),

black powder.

Udara bertekanan tinggi,

silinder carbondioxide.

Ripper teeth, dozer blade

Hydraulic impact hammer,

drop ball.

Hydraulicking (monitor)

Hydraulic jet

Eletctrofac machines

Bahan Peledak

Mekanis Kimia Nuklir

(Mechanical) (Chemica) (Nuclear)

Bahan peledak kuat Bahan peledak lemah

(high explosives) (low explosives)

Primer Sekunder Permisible Non Permissible

(primary) (Secondary)


Gambar 1

Klasifikasi Bahan Peledak Menurut J.J. Manon

Menurut klasifikasi J.J. Manon, Permissible explosives digolongkan dalam bahan

peledak lemah, hal tersebut kurang tepat karena tidak semua Permissible

explosives merupakan bahan peledak lemah, sehingga sebaiknya dipakai

klasifikasi bahan peledak yang lain (lihat gambar 2).

Bahan Peledak

Mekanis Kimia Nuklir

(Mechanical) (Chemica) (Nuclear)

Bahan peledak kuat Bahan peledak lemah

(high explosives) (low explosives)

Bahan Peledak Kuat Yang Asli Blasting Agent Non Permissible

(True High Explosives)

Gambar 2

Klasifikasi Bahan Peledak

2. BAHAN PELEDAK KIMIA

Bahan peledak kimia adalah senyawa kimia atau campuran senyawa kimia yang

apabila dikenakan panas, gesekan atau kejutan (shock) secara cepat dengan

sendirinya akan bereaksi dan terurai (exothermic decomposition).

Penguraian ini menghasilkan produk yang lebih stabil, umumnya berupa gas-gas

bertekanan tinggi karena gas-gas tersebut mengembang pada suhu tinggi akibat

panas yang dihasilkan dari reaksi eksotermis.

Besarnya tenaga yang dihasilkan suatu bahan peledak terutama tergantung

pada jumlah panas yang dihasilkan selama peledakan.

Ada dua macam istilah untuk reaksi yang terjadi pada bahan peledak kimia, yaitu

detonation dan deflageration. Detonation menunjukkan reaksi kimia yang terjadi melalui bahan peledak dengan kecepatan yang lebih cepat daripada

kecepatan suara, sedangkan deflageration menunjukkan reaksi kimia yang lebih

lambat daripada kecepatan suara.


a. Bahan peledak lemah (low explosives)

Bahan peledak lemah adalah campuran dari potasium nitrat atau sodium

nitrat, sulphur, dan charcoal yang biasa disebut black powder.

b. Bahan peledak kuat (Hight explosives)

Berdasarkan fungsinya bahan-bahan (ingredients) yang dipergunakan untuk

membuat bahan peledak kuat diklasifikasikan sebagai berikut:

1) Bahan peledak dasar (explosives bases)

2) Bahan bakar (combustibles)

3) Pembawa oksigen (oxygen carries), antacids

4) Penyerap (absorbents)

Tabel 2

Bahan-bahan yang dipakai dalam campuran bahan peledak

3. KOMPOSISI KIMIA BAHAN PELEDAK

Bahan peledak kuat yang diperdagangkan pada umumnya diharapkan

menghasilkan panas peledakan (heat of explosion) setinggi mungkin,


memberikan energi yang maksimum dan menghindari terbentuknya gas-gas

beracun (fumes). Bahan peledak komersial merupakan campuran bahan-bahan

sedemikian rupa sehingga dicapai keadaan oxygen balance) (sedapat mungkin

mendekati zero oxygen balance).

Umumnya produk yang dikehendaki dari suatu peledakan adalah uap air

(steam, H2O), carbon dioxide (CO2), gas nitrogen (free molecular nitrogen, N2)

dan oksida padat (solid oxides) semuanya adalah relatif lamban (inert) dan tidak

beracun.

Contoh:

3 NH4NO3 + CH2 --- 7 H2O + CO2 + 3 N2 2 AI + 6 NH4 NO3 + CH2 --- 13 H2O + CO2 + 6 N2 + AI2)3

a. Menentukan Neraca Oksigen (Oxygen Balance)

Apabila suatu bahan peledak hanya mengandung elemen-elemen karbon,

oksigen, hidrogen dan nitrogen, hubungan yang dipakai untuk menghitung

neraca oksigen dapat dinyatakan sebagai berikut:

OB = O0 2 Co - 2

1 Ho .. .. .. .. (1)

Keterangan

Oo, Co, Ho adalah menyatakan jumlah gram atom dari masing-masing elemen

dalam bahan peledak. Dari persamaan (1) dapat dilihat angka 2 dan

didapat masing-masing dari 2 atom oksigen yang dibutuhkan untuk setiap

atom karbon dan atom oksigen yang dibutuhkan untuk setiap atom

hidrogen.

Apabila bahan peledak mengandung elemen-elemen tambahan yang

mempunyai afinitas terhadap oksigen, maka Oo harus dikoreksi menjadi

sebagai berikut:

OB = Oo Nao Cao dan lain-lain) 2Co Ho . (2). Untuk memecahkan soal neraca oksigen perlu ditentukan harga-harga gram

atom setiap elemen per satuan berat.

Contoh:

NH4 NO3 dengan berat molekul 80, jumlah gram atom untuk masing-masing

elemen per 100 gram senyawa adalah sebagai berikut:

N : 2 gram atom, per mole

2/80 x 100 = 2,50 gram atom per 100 gram

H : 4 gram atom per mole


O : 3 gram atom per mole


Jumlah gram untuk masing-masing elemen per 100 gram senyawa, atau

prosentasi komposisi adalah sebagai berikut:

N : 2,50 x 14 = 35 gram (35% berat)

H : 5,00 x 1 = 5 gram (5 % berat)

O : 3,75 x 16 = 60 gram (60 % berat)

Contoh perhitungan neraca oksigen suatu campuran dengan komposisi

seperti di bawah ini adalah sebagai berikut:

Komposisi

Nitroglyserin (NG 18 %


Trinitrotoluence (TNT

Ammonium Nitrate (AN)

Sodium Nitrate (SN)

SG Pulp (SG)

Calcium carbonate (CC)

3 %

55 %

10 %

12 %

2 %

Jumlah 100 %

Pertama adalah menentukan jumlah gram atom elemen semua bahan-bahan

yang terkandung dalam 100 gram campuran (bahan peledak). Pada tabel IV

dinyatakan jumlah gram atom setiap elemen dapam setiap 100 gram bahan

(ingredient).

Dengan memakai tabel tersebut maka perhitungan akan lebih mudah,

sebagai contoh: 18 gram (atau persen) nitroglisering (NG) dalam 100 gram

campuran terdapat emenen hidrogen = 0,18 x 2,20 = 0,396 gram atom.

Dengan cara yang sama jumlah atom setiap elemen dalam setiap bahan

dihitung seperti di bawah ini:

Analisis gram atom per 100 gram campuran.

% H0 N0 O0 C0 Ca0 Na0

NG

TNT

AN

SN

SG

CC

18

3

55

10

12

2

0.396

0.066

2.748

-

0.756

-

0.238

0.040

1.374

0.118

-

-

0.713

0.079

2.061

0.353

0.257

0.060

0.238

0.093

-

-

0.500

0.020

-

-

-

-

-

0.020

-

-

-

-

-

-

TOTAL 100 3.966 1.770 3.523 0.851 0.020 0.118

Dengan memakai persamaan (3-2) maka neraca oksigen dapat ditentukan;

OB = (Oo Nao Cao) 2 Co Ho OB = (3,523 x 0,118 0,020) 2 x 0,851 x 3,966 OB = 3,44 3,685 = -02,41 gram atom per 100 gram campuran (negatif)

Karena kekurangan oksigen bahan peledak tersebut akan menghasilkan

sejumlah gas CO.

b. Komposisi Bahan Peledak

Membuat suatu bahan peledak dengan kualitas yang memenuhi persyaratan

tertentu memerlukan pengertian tentang campuran bahan-bahan dalam

bahan peledak dan bagaimana kemungkinan reaksinya.

Sebagai prosedur dasar dapat dipakai prinsip neraca oksigen, dimana hasil

peledakan hanya membentuk CO2, H2O, N2 dan biasanya oksida padat.

Perbandingan bahan-bahan dalam campuran dapat ditentukan dengan dua

cara:

1) Bahan peledak mengandung AN, NG dan wood pulp (SG) yang perlu

dihitung berapa perbandingan setiap bahan dalam campuran.Apabila

permsamaan reaksinya diketahui maka dapat dihitung sebagai berikut:


a AN + b NG + c SG = d CO2 + H2O = f N2

Atau

11 NH4NO3 + 2 C3H5 (NO3)3 + C6H10O5 = 12CO2 + 32H2O + 14 N2

substitusikan berat molekul untuk setiap senyawa.

11 (80) + 2 (227) + 1 (162) = 12 (44) + 32 (18) + 14 (28)

1496 gram = 1496 gram

Jadi prosentase masing-masing bahan (senyawa) adalah:

AN = 100 x (880/1496) = 58,8 %

NG = 100 x (454/1496) = 30,4 %

SG = 100 x (162/1496) = 10,8 %

2) Cara menghitung perbandingan bahan-bahan dalam bahan peledak

dimana persamaan reaksinya tidak diketahui.

Bahan peledak ANFO dengan campuran yang diharapkan memiliki

neraca oksigen nol (zero oxygen balance).

a AN + b FO = c CO2 + d H2O + e N2

% Ho No Oo Co

AN

FO

X

Y

5,00 X

14,80 Y

2,50 X

-

3,75 X

-

-

7,10 Y

Total 1,00 (5,00 X + 14,80) 2,50 X 3,75 X 7,10 Y

Karena X + Y sama dengan 100 persen, maka X + Y = 1

OB = Oo 2 Co Ho

Substitusikan angka gram setiap elemen ke dalam persamaan

OB = 3,75 x 2(7,10 Y) (5,00 X + 14,8 Y) = 0 1,25 X = 21,60 Y

X = 17,3 Y

Apabila X + Y = 1, maka 17,3 Y + Y = 1

Y = 0,055 (5,5 % FO)

X = 0,945 (945 % AN

Contoh beberapa campuran ANFO dengan neraca oksigennya:

94,5 % AN 5,5 FO (neraca oksigen no.1) 3 NH4NO3 + CH2 = 7 H2O + CO2 + 3 N2 + 930 Kcal/kg

92,0 % AN 8,0 % FO (fuel axcess) 2 NH4NO3 + CH2 = 5 H2O + CO + 2N2 + 810 Kcal/kg

96,6 % AN - 3,4 % FU (fuel shortage) 5 NH4NO3 + CH2 = 11 H2O + CO2 + 4 NO + 600 Kcal/kg

4. SIFAT-SIFAT BAHAN PELEDAK

Bahan peledak mempunyai bermacam-macam sifat. Untuk jenis bahan peledak

tertentu sifat-sifatnya bervariasi tergantung dari pabrik yang membuatnya.


Sifat-sifat bahan peledak yang akan dibahas disini adalah sifat-sifat yang

berguna sebagai petunjuk umum memilih bahan peledak. Sifat-sifat tersebut

adalah ; strength, detonation velocity, density, detonation pressure, water-

resistance, dan fumes class, sensitivity and sentiveness.

a. Kekuatan (Strength) Strength adalah ukuran yang dipergunakan untuk mengukur energi yang

terkandung dalam bahan peledak dan kerja yang dapat dilakukan oleh bahan

peledak. Tes yang dipakai untuk mengukur adalah ballistic mortar test.

Dua macam ukuran strength yang dipakai untuk menilai bahan peledak

komersial yaitu: weiht strength adalah membandingak kekuatan bahan

peledak dengan dasar berat yang sama dan cartridge atau bulk strength

membandingkan kekuatan bahan peledak dengan dasar volume yang sama.

Strength dinyatakan dalam persen dengan straight nitrilycerin dynamite

dipakai sebagai standar.

Kekuatan

1 pound

1 pound

1 pound

Extra dynamite 40 % weight strength

Ammonia gelatin 40 % weight strength

40 % straight dynamite

sama

1,25 x 8 cartridge 1,25 x 8 cartridge 1,25 x 8 cartridge

Extra dynamite 30 % cartridge strength

Semigelatin 30 % cartridge strength

30 % straight dynamite

sama

Weight strength dan cartridge strength dari suatu bahan peledak adalah

sama apabia specific gravity dari bahan peledak adalah 1,4.

Istilah strength pertama kali dipakai untuk dinamit dengan bahan-bahan aktif

(active ingredients) seperti sodium nitrate dan carbonaceous fuel yang akan

menambah energi dalam bahan peledak. Akibatnya 60% straight dynamite

yang mengandung 60 % nitrogiserin hanya kurang lebih 1 kali kekuatan

dari 20% stratight dynamite, karena energi yang diberikan oleh tambahan

sodium nitrate dan carbonaceous material dalam 20% stratight dynamite.

Hubungan antara weight strength dan cartridge strength dari suatu bahan

peledak tergantung pada densitynya. Apabila specific gravity adalah 1,4,

cartridge count (jumlah cartridge 1 x 8 dalam kotak 50 pound) kurang lebih 100, maka weight strength sama dengan cartridge strength. Kalau

spesific gravity kurang dari 1,4 (cartridge count lebih besar dari 100), maka

cartridge strength kurang dari weight strength. Kebalikannya akan terjadi

apabila berat kedua ukuran strenth gravity) lebih besar dari 1,4.

Monogram dalam gambar 3 dapat dipergunakan untuk menghubungkan

kedua ukuran strength tersebut.

Beberapa bahan peledak kekuatannya dinyatakan dalam weight strength dan

sebagian lagi dinyatakan dalam cartridge strength. Oleh karena itu penting

bagi pemakai bahan peledak mengetahui strength yang mana untuk

menyatakan kekuatan bahan peledak yang akan dipakai.

Secara umum kekuatan dinamit dinyatakan dengan dasar weight strength

dan gelatin dinyatakan dengan dasar cartridge strength, walaupun hal ini

tidak selalu benar.


b. Kecepatan Detonasi (Detonation Velocity)

Sifat bahan peledak yang sangat penting adalah kecepatan detonasi yang

dapat diukur atau dinyatakan dalam angka terkurung (confined) atau harga

tidak terkurung dengan satuan feet per detik (fps).

Kecepatan detonasi terkurung (confined detonation velocity) adalah ukuran

dari kecepatan gelombang detonasi (detonation wave) yang merambat

melalui kolom bahan peledak di dalam lubang tembak atau ruang terkurung

lainnya.

Sedangkan kecepatan detonasi tidak terkurung (unconfined detonation

velocity) menunjukkan kecepatan detonasi bahan peledak apabila bahan

peledak diledakkan dalam keadaan terbuka atau tidak terkurung.


Gambar 3

Monogram Weight Cartridge Strength dan Cartridge Count

Karena bahan peledak umumnya dipergunakan dalam keadaan tingkat

pengurungan tertentu, harga kecepatan detonasi dalam keadaan terbuka

atau tidak terkurung lebih berarti.

Sebagian pabrik mengukur kecepatan detonasi di dalam kolom bahan

peledak berdiameter 1 yang tidak terkurung, walaupun beberapa pengukuran dilakukan di dalam pengurungan dengan pipa besi dengan

diameter berbeda-beda.

Kecepatan detonasi dari suatu bahan peledak tergantung pada density,

bahan-bahan (ingredients) yang terdapat dalam bahan peledak, ukuran

partikel dari bahan-bahan, diameter muatan (charge) dan derajat

pengurungan.

Pengurangan ukuran butir, penambahan diameter muatan dan penambahan

derajat pengurungan semuanya cenderung menambah kecepatan detonasi.

Memilih bahan peledak yang didasarkan atas kecepatan detonasi perlu

mengetahui apakah kecepatan tersebut terkurung atau tidak terkurung.

Kecepatan detonasi tidak terkurung umumnya antara 70-80 % kecepatan

detonasi terkurung, sedangkan kecepatan detonasi bahan peledak komersial

bervariasi antara 5.000 25.000 fps.

Untuk peledakan pada batuan keras dipakai bahan peledak yang mempunyai

kecepatan detonasi tinggi (sifat shattering effect) dan peledakan pada batuan

lemah dipakai bahan peledak yang kecepatan detonasinya rendah (sifat

heaving action).

Beberapa bahan peledak dan umumnya blasting agents sangat peka

terhadap perubahan diameter muatan. Apabila diameter dikurangi sampai

batas tertentu akan terjadi misfire, diameter ini disebut critical diameter

dimana perambatan tidak dapat berlangsung/ terhenti.

c. Kerapatan (density)

Kerapatan dari suatu bahan peledak dapat pula dinyatakan dalam

berat jenis (specific gravity) atau cartridge count. Berat jenis adalah nisbah

kerapatan bahan peledak terhadap kerapatan air pada kondisi baku

(standar). Sedangkan cartridge count atau stick count adalah sama dengan

140 dibagi berat jenis dari bahan peledak atau dinyatakan dalam jumlah

cartridge berukuran 1 x 8 di dalam kotak seberat 50 lb.

Berat jenis bahan peledak komersial adalah antara 0,6 1,7 atau cartridge count antara 233 82. Bahan peledak berbentuk butiran (free running explosives) kerapannya sering dinyatakan dalam jumlah pound bahan

peledak per foot panjang muatan dalam lubang tembak yang ukurannya

telah ditentukan. Biasanya bahan peledak yang mempunyai kerapatan lebih

besar akan menghasilkan kecepatan detonasi dan tekanan yang tinggi.

Untuk peledakan ditempat yang kondisinya sukar atau peledakan yang

diharapkan dapat menghasilkan fragmentasi berukuran kecil diperlukan


bahan peledak dengan kerapatan tinggi, sedangkan sebaliknya diperlukan

bahan peledak dengan kerapatan rendah.

Kerapatan suatu bahan peledak menjadi amat penting jika bekerja ditempat

yang kondisinya berair. Bahan peledak dengan berat jenis kurang dari 1,0

atau cartridge count lebih besar dari 140 tidak akan tenggelam dalam air.

Hubungan antara kerapatan atau berat jenis, cartridge count dan loading

density adalah sebagai berikut:

Berat jenis atau specific gravity (SG) tidak mempunyai satuan, sedangkan

kerapatan mempunyai satuan g/cc atau lb/cuft. Cartridge count atau stick

count (SC) adalah jumlah cartridge dengan ukuran 1 x 8 di dalam kotak seberat 50 lb. Loading density (de) adalah jumlah berat bahan peledak per

foot dari panjang muatan dengan satuan lb/ft. Sedang diameter muatan

dinyatakan dalam inci.

de = 0,34 De2 (SG)

Bila : SG = 140/SC atau 141/SC

Maka : de = 48 De2/SC

d. Tekanan detonasi (detonation Pressure)

Tekanan detonasi adalah fungsi dari kecepatan detonasi dan density suatu

bahan peledak merupakan ukuran tekanan di dalam gelombang detonasi

(detonation wafe).

Walaupun hubungan kecepatan detonasi dan kerapatan dengan tekanan

detonasi adalah kompleks dan tergantung pada bahan-bahan yang

terkandung dalam suatu bahan peledak, namun dapat dibuat pendekatan

sebagai berikut:

D) 80.01(

C 1018.4 27

DxP

dimana:

P = tekanan detonasi, kbr (1 kbr = 14.504 pasi)

D = specific gravity

C = kecepatan detonasi, fps

Monogram dalam gambar 4 dapat dipergunakan untuk memperkirakan

tekanan detonasi suatu bahan peledak apabila kecepatan detonasi dan berat

jenisnya diketahui.


Gambar 4

Monogram Hubungan Kecepatan Tekanan Detonasi Dan Berat Jenis Bahan Peledak

e. Ketahanan Terhadap Air (Water Resistance)

Ketahanan bahan peledak terhadap air adalah ukuran dari kemampuan

suatu bahan peledak berada dalam air dengan tidak merusak atau

merubah/mengurangi kepekaannya (sensitivity).

Apabila terdapat air dalam lubang tembak dan waktu antara memuat dan

meledakkan agak singkat, bahan peledak dengan nilai water resistance baik

sudah memenuhi. Jika waktu vahan peledak berada dalam lubang tembak

agak lama perlu dipakai bahan peledak dengan nilai water resistance yang

sangat baik atau sempurna (excellent).

Umumnya gelatin mempunyai water resistance paling baik, higher density

dinamites mempunyai water resistance sedang sampai baik, dan low density dynamites mempunyai water resistance rendah sampai nol

f. Kelas gas-gas Beracun (Fumes Class)

Diharapkan dari detonasi suatu bahan peledak komersial menghasilkan uap

air (H2O), karbondioksida (CO2) dan nitrogen (N2), walaupun kadang-kadang

terdapat juga hasil tambahan yang tidak diharapkan yaitu gas-gas beracun

seperti karbon monoksida (CO) dan nitrogen oksida (NO2). Gas-gas beracun


ini terbentuk karena hasil suatu proses peledakan yang tidak zero oxygen

balance.

Gas-gas beracun ini disebut fumes dan fumes class dari suatu bahan

peledak menyatakan sifat dan jumlah dari gas-gas beracun yang terbentuk di

dalam proses peledakan. Untuk kegiatan peledakan di tambang terbuka

faktor fumes tidak merupakan suatu persoalan. Di dalam pekerjaan tambang

bawah tanah atau pekerjaan dalam ruang tertutup atau terkurung, nilai fumes

dari suatu bahan peledak yang dipakai merupakan faktor penting yang harus

dipertimbangkan.

Nilai fumes dari suatu bahan peledak didasarkan pada anggapan bahwa

bahan peledak diledakkan dalam bentuk cartridge. Pengupasan pembungkus

cartridge suatu bahan peledak akan mengganggu neraca oksigen dan akan

berpengaruh kurang baik terhadap gas-gas beracun yang dihasilkan dan

efisiensi peledakan. Air dalam lubang tembak dapat juga mempunyai

pengaruh yang merugikan pada gas-gas beracun yang dihasilkan dalam

proses peledakan, disebabkan oleh kerusakan bahan peledak atau

penyerapan panas dari proses peledakan. Tabel 3. menunjukkan klasifikasi

dari fumes.

Setiap pekerjaan peledakan yang telah ditentukan selalu ada bahan peledak

atau blasting agents yang cocok dan akan memberikan hasil yang terbaik.

Untuk memilih bahan peledak yang sesuai, juru tembak harus mengetahui

kondisi fisik batuan (kekerasan, density, struktur geologi, dan sebagainya)

dan kondisi tempat kerja (keadaan air, ventilasi yang tersedia) dan tujuan dari

pekerjaan peledakan. Berdasarkan faktor-faktor tersebut, agar dapat dipilih

bahan peledak yang mempunyai sifat-sifat yang sesuai.

Tabel 3

Klasifikasi Fumes dari Bahan Peledak

Bureau of mines for permisibles

Class A-0 to 53 liters (0 to 1.87 cuft) toxious gases/1 lb, explosives

Class B-53 to 106 liters (1.87 to 3.74 cuft) toxious gases/1 lb, explosives

Institute of makers of explosives for nonpermissible

Class 1 0.00 to 0.16 cuft toxious gas/ctg



5. DYNAMITES

a. Straight Nitroglycerin Dynamite

Semula dinamit adalah campuran dari nitrogliserin dan kieselguhr

(diatomaeceous earth). Kemudian kieselguhr diganti dengan bahan aktif

(active ingredients), yang menghasilkan bahan peledak yang lebih kuat.

Straight nitroglycerin dynamite terdiri dari nitrogliserin, sodium nitrat, antacid,

bahan bakar (carbonaceous fuel) dan sulfur.


Bahan peledak ini diproduksi dengan weight strength dari 20-60%, angka ini

menyatakan kira-kira jumlah prosentase dari nitrogliserin.

Karena nitrogliserin mempunyai kecendrungan membeku pada suhu rendah

maka sebagian atau seluruh nitrogliserin di dalam straight dynamite

disubstitusi dengan explosive oil.

Karakteristik straight dynamite adalah sebagai berikut:

Kecepatan detonasi tinggi akan menyebabkan aksi pemberaian yang cepat;

ketahanan terhadap air baik pada higher grade dan jelek pada lower grade,

kualitas fumes umumnya jelek.

Penggunaan straight dynamites sekarang berkurang karena mahal, peka

terhadap kejutan, gesekan dan mudah terbakar.

b. Hight Density Ammonia Dynamite

Ammonia dynamite biasanya dikenal sebagai extra dynamite. Extra dynamite

adalah bahan peledak berbentuk cartridge (dodol) yang paling banyak

dipergunakan di lapangan.

Ammonia dynamite sama komposisinya dengan straight dynamite kecuali 20-

60% weight strenght.

Dibandingkan dengan straight dynamite umumnya karakteristik hight density

ammonia dynamite adalah: kecepatan detonasi lebih rendah, kurang padat,

kualitas fumes lebih baik, kurang peka terhadap kejudan dan gesekan.

c. Low-Density Ammonia Dynamite

Low density ammonia dynamite adalah bahan peledak dengan weight

strength kira-kira 65 % dan cartridge strength 20-50%. Seperti high density

ammonia dynamite maka Low density ammonia dynamite di dalamnya juga

mengandung sebagian kecil nitroglyserin dan sebagian besar lainnya

ammonium nitrat. Variasi dalam density memberikan cartridge strength yang

berbeda-beda pada weight strength yang sama. Hal tersebut dapat diperoleh

dengan cara mengubah density dan ukuran butir dari bahan-bahan yang

dipergunakan.

6. GELATINS

a. Blasting Gelatin

Blasting gelatin mempunyai tekstur karet, komposisinya adalah nitroglyserin ditambah nitrocellulose yang dikenal sebagai guncotton. Antacid ditambahkan untuk stabilitas penggudangan atau penyimpanan. Wood meal biasanya ditambahkan untuk memperbaiki kepekaan.

Sifat blasting gelatin adalah kecepatan detonasi yang tinggi dan mempunyai

ketahanan terhadap air yang sempurna, tetapi menghasilkan fumes dalam

volume yang besar. Blasting gelatin sangat cocok untuk peledakan di bawah

air atau dipergunakan di dalam sumur dalam dengan tekanan air yang tinggi,

namun jarang dipakai karena mahal. Blasting gelatin juga dikenal dengan

nama oil well explosive.

b. Straight Gelatin

Straight gelatin adalah padat, mempunyai tekstur plastis, dari nitriglyserin,

nitrocellulose, antacid,sodium nitrat, carbonaceous fuel dan kadang-kadang


sulfur. Karena gelatin cenderung melapisi bahan-bahan lainnya maka straigh

gelatin merupakan bahan peledak yang ketahanannya terhadap air sangat

baik.

Straight gelatin diproduksi dalam weight strength 20-90 % dengan cartridge

strength 30-80 %. Dahulu straight gelatin dipergunakan untuk peledakan

dalam batuan keras ataupun muatan dasar (bottom charge) dalam kolom

bahan peledak karena harganya mahal dalam kebanyakan penggunaan

diganti dengan bahan peledak yang lebih murah seperti ammonia gelatin.

Staright gelatin yang kadarnya tinggi masih sering dijumpai dipergunakan

dalam peledakan di bawah air dan di dalam sumur dalam.

Straight gelatin mempunyai dua karakteristik kecepatan detonasi, yaitu:

kecepatan detonasi terkurung (confined detonation velocity) ditentukan oleh

pabrik dan ecepatan lain yang lebih rendah sebagai hasil dari pengurungan

yang kurang memadai, penyalaan yang kurang sempurna atau tekanan

hidrostatis yang tinggi. Tekanan air yang sangat tinggi dapat menyebabkan

misfire.

Untuk menghindari kelemahan di atas maka diproduksi seri high velocity

gelatin. High velocity gelatin sama dengan straight gelatin kecuali kurang

padat, lebih peka terhadap detonasi dan selalu meledak mendekati

kecepatan yang telah ditentukan tanpa mengindahkan tekanan air atau

tingkat pengurungan.

c. Ammonia Gelatin

Ammonium gelatin juga dikenal sebagai special gelatin atau extra gelatin.

Suatu straight gelatin dimana sebagian dari nitroglycerin dan sodium nitrat

diganti dengan ammonium nitrat sehingga ammonium gelatin lebih murah

daripada straight gelatin.

Kekuatan dariammonium gelatin dinyatakan dalam weight strength ataupun

cartridge strength, tergantung dari pabriknya.

Ammonia gelatin diproduksi dalam weight strength 30-80 % sesuai dengan

cartridge strength 35-72 %.

Dibandingkan straight galetin, ammonia gelatin mempunyai kecepatan

detonasi lebih rendah, kualitas fumes lebih baik dan ketahanan terhadap air

lebih kecil, walaupun dapat ditembakkan secara efisien sekalipun telah

berada di dalam air selama beberapa hari.

Ammonium gelatin telah menggantikan straight gelatin dalam hampr semua

pemakaian kecuali pekerjaan di bawah air dan pekerjaan di sumur dalam.

Karena ammonia gelatin mempunyai nilai fumes yang baik kecuali 90%

grade maka sesuai untuk pekerjaan di bawah tanah. Kekuatan yang lebih

tinggi (70% ke atas) efisien dipakai sebagai primer untuk blasting agents.

7. SEMI GELATIN


Semi gelatin dibandingkan dengan ammonia gelatin pada dasarnya sama

dengan low density ammonia dynamite dibandingkan dengan high density

ammonia dynamite.

Semi gelatin series mempunyai weight strength yang seragam (60-65%) dengan

cartridge strength bervariasi tergantung pada density dan ukuran butir dari

bahan-bahan dalam bahan peledak tersebut.

Karena sifat-sifatnya adalah kompromi antara sifat-sifat high-density ammonia

dynamite dan ammonia gelatin, maka semi gelatin mempunyai bermacam-

macam kegunaan (serba guna). Dapat dipergunakan untuk mengganti ammonia

dynamite apabila diperlukan ketahanan terhadap air yang lebih besar dan lebih

murah untuk dipergunakan ditempat basah daripada ammonia gelatin. Semi

gelatin mempunyai detonation velocity terkurung 10.000-12.000 fps.

Pengurungan yang kurang sempurna tidak mempengaruhi kecepatannya.

Kualitas fumes baik sekali, sehingga memungkinkan dipakai dalam pekerjaan

bawah tanah, karena plastis sangat cocok untuk memuat (loading) ke dalam

lubang tembak ke arah atas.

8. BLASTING AGENTS

Blasting agent adalah suatu campuran yang terdiri dari bahan bakar dan oxidizer

dimaksudkan untuk peledakan dan bahan-bahan campuran tersebut tidak ada

yang dapat diklasifikasikan sebagai bahan peledak. Produk akhir sebagai

campuran dan dibungkus untuk dipakai atau dikapalkan tidak dapat diledakkan

memakai blasting cap no. 8.

Blasting agent disebut juga dengan nama nitrocarbonitrate. Blasting agent dapat

mengandung bahan tambahan bukan bahan peledak seperti TNT merubah

klasifikasi campuran dari formula Sluries dan blasting agent menjadi high explosive.

a. Dry Blasting Agent

Dry Blasting agent adalah campuran butiran (granular atau prilled) ammonium

nitrate dan bahan bakar berupa fuel oil atau carbonaceous material lainnya

dalam beberapa campuran ditambahkan bahan-bahan seperti aluminium dan

ferrosilicon untuk menambah density.

Dry blasting agent tidak peka terhadap detonator (cap) dan harus diledakkan

oleh high-explosive primer. Untuk menjamin efisiensi peledakan dari blasting

agent diperlukan primer seperti 75 % ammonia gelatin, composition B, atau

pentolite. Priming yang tidak sempurna dan dalam keadaan tertentu malahan

akan terjadi misfire.

Kecepatan detonasi pada muatan berdiameter 6 inci atau lebih adalah lebih

dari 12.000 fps, tetapi kecepatan pada muatan berdiameter 1 inci berkurang

menjadi setengah harga tersebut di atas. Tabel XIX menggambarkan

hubungan antara kecepatan detonasi dan muatan bahan peledak dari

bermacam-macam diameter lubang tembak.

Keuntungan-keuntungan blasting agent adalah aman dalam pengangkutan,

penyimpanan, dan penangannya murah. Blasting agent mempunyai ketahanan

terhadap air yang jelek.


Sangat sukar untuk menyatakan sifat dari blasting agent secara tepat karena

sifat tersebut akan berubah tergantung dari ukuran butir bahan, density

pengurungan, diameter muatan, kondisi air, coupling ratio, jumlah primer.

Energi ANFO teoritis dapat dotimal pada zero oxygen balance (94,5 % AN dan

5,5 % FO) dimana kecepatan detonasi adalah 14.000 fps.

b. Slurries (water gels)

Istilah sturries dan water gel adalah sama artinya. Beberapa pakar memakai

istilah slurries sedang yang lain memakai istilah water gel. Slurries adalah

campuran oksidator seperti sodium nitrat dan ammonium nitrat, fuel

sensitivezer baik berupa bahan peledak atau bukan bahan peledak, dan air

(biasanya 15%), campuran ini dikentalkan memakai gaur gum menyebabkan

slurries mempunyai ketahanan terhadap air yang sempurna.

Slurry blasting agent yang mengandung sentivizer bukan bahan peledak

seperti bahan bakar, sulfur atau aluminium tidak peka terhadap detonatr (non-

cap sensitive). Sedangkan slury yang mengandung sensitivizer bahan peledak

seperti TNT adalah peka terhadap detonator (cap sensitive). Jadi kurang benar

apabila dimasukkan dalam kelompok blasting agent. Oleh karena itu slurry

yang mengandung bahan yang dapat diklasifikasikan sebagai bahan peledak

disebut slury explosive dan peka terhadap detonator.

Seperti blasting agent lainnya slurry blasting agent memerlukan priming yang

cukup supaya dapat dicapai kecepatan detonasi yang telah ditentukan, primer

yang dipakai adalah bahan peledak kuat atau booster.

Slurry explossive mungkin memerlukan atau tidak memerlukan suatu primer.

Kecepatan detonasi slurry adalah antara 11.000-18.000 fps tergantung pada

sensitivizer, bahan-bahan yang digunakan, diameter muatan, derajat

pengurungan dan density. Spesific gravity slurry antara 1.05 1.60.

Slurry pada umumnya dikenal karena fuel sentivizernya seperti aluminized

slurry, TNT slurry atau smokeless powder slurry.

E. PERLENGKAPAN /PERALATAN PELEDAKAN

1. Peledakan Cara Non Listrik

a. Sumbu Api (Safety Fuse)

Sumbu api adalah alat berupa sumbu yang fungsinya merambatkan api

dengan kecepatan tetap. Perambatan api tersebut dapat menyalakan

detonator (plain detonator) yang dipasang pada ujung sumbu guna

meledakkan bahan peledak.

Sumbu api terdiri dari inti (central core) berupa black powder (low explosive)

dan pembungkus berupa tekstil dan material kedap air. Fungsi pembungkus

untuk menjaga sumbu api dari kerusakan mekanis dan kerusakan akibat air

atau minyak.


Sumbu api terbakar dengan kecepatan rambat yang terkontrol, sehingga

panjang sumbu api yang telah ditentukan ekivalen dengan interval waktu

tertentu pula.

Kecepatan rambat sumbu api yang biasa diperdagangkan adalah:

130 detik per meter (120 detik/yard), pada permukaan laut dengan variasi 10 detik, untuk sumbu api buatan USA.

120 detik per meter dengan variasi yang sama, untuk sumbu api standar Eropa.

Sumbu api harus disimpan di gudang yang sejuk, kering dan mempunyai

ventilasi yang baik. Terhindar dari cairan (minyak, cat, solar dan lain

sebagainya), yang mungkin dapat merusak. Suhu penyimpanan 50 100o F

dan kelembaban relatif rendah.

b. Sumbu Ledak (detonating Fuse)

Sumbu ledak (detonating fuse atau detonating cord) adalah sumbu yang

terdiri dari: inti initiating explosive (PETN) dibalut lapisan plastik dan

dibungkus dengan kombinasi tekstil, kawat dan lapisan plastik.

Sumbu ledak mudah dan aman penggunaannya, mempunyai ketahanan

terhadap air yang baik sekali dan mempunyai kecepatan detonasi yang

tinggi, sekitar 21.000 feet per detik, serta mempunyai kuat tarik yang baik,

ringan dan fleksibel.

Sumbu ledak apabila dinyalakan dengan detonator dapat merambatkan

gelombang detonasi kesemua tempat disepanjang sumbu. Peledakan

dengan sumbu ledak tidak memerlukan detonator di dalam lubang tembak,

seluruh rangkaian dan seri muatan (instantaneous atau delay) dapat

dinyalakan dengan memakai satu detonator no. 6 (plain atau electric

detonator). Detonator diikatkan pada sumbu ledak (truk line) memakai tape,

dengan ujung dasarnya mengarah pada arah rambatan gelombang detonasi.

Sumbu ledak diproduksi oleh beberapa pabrik dengan bermacam-macam

merk dagang, seperti: primacord, Primex dan lain sebagainya. Jenis sumbu

ledak biasa mempunyai muatan inti 8-60 grain PETN per ft, dengan diameter

sumbu 0,15-0,4 inci dan kekuatan tarik 130 375 lb.

Jenis sumbu ledak khusus juga diproduksi oleh beberapa pabrik untuk

keperluan tertentu, misalnya:

Detacord, 18 gr/ft dan B-line, 25 gr/ft untuk peledakan sekunder

Plastic reinforced primacord, 54 gr/ft untuk peledakan di bawah air.

PETN 60 plastic, 60 gr/ft untuk pemeliharaan sumur minyak

Seismic Cord, 100 gr/ft, untuk pekerjaan seismic

RDX 70 primacard, 70 gr/ft, untuk perforasi sumur minyak

Sumbu ledak sangat luas pemakaiannya, sangat cocok untuk daerah-daerah

yang kondisi iklimnya banyak petir.

Pemakaian sumbu ledak aman, mudah dan pengisian muatan lubang tembak

lebih cepat, alasannya: Detonator tidak dipasang dalam setiap lubang


tembak. Arus liar (stray current) tidak mempengaruhi sumbu ledak dan

terjamin meledak dengan kekuatan penuh.

Sumbu ledak dikemas dalam bentuk gulungan 500 ft dan 1.000 ft dalam

kotak kemasan berisi 2-4 gulungan.

c. Nonel

Nonel adalah tube plastik, mempunyai diameter luuar 3 mm, di dalamnya

berisi suatu bahan reaktif yang dapat menjalankan gelombang kejut (shock

wave) dengan kecepatan kira-kira 2.000 meter per detik.

Gelombang kejut tersebut mempunyai energi yang cukup untuk meledakkan

primary explosives atau delay element dalam detonator. Karena reaksi terjadi

di dalam tube, plastik tidak terpengaruh oleh gelombang kejut dan sebagai

akibatnya tidak akan meledakkan setiap kolom bahan peledak yang

dilaluinya.

Nonel yang umum dipakai dalam peledakan adalah nonel standar. Untuk

kondisi yang khusus tersedia heavy duty (HD) tube, yang lebih tahan

terhadap gesekan dan mempunyai kekuatan tarik yang tinggi. Dalam bentuk

standar suhu yang cocok sampai 50oC, untuk kondisi lebih panas dipakai

tube khusus yang disebut HT (high temperature), suhu sampai sekitar 65oC.

Dua macam sistem nonel yang tersedia adalah:

- Nonel GT

- Nonel UNIDET

Nonel GT mempunyai interval waktu: Short delay, deci-second dan half-

second delay. Nonel GT/MS (short delay period) dipakai untuk peledakan

tambang terbuka dan nonel GT/T (deci-second dan half-second period)

dipakai untuk peledakan dalam terowongan.

Nonel UNIDET adalah sistem nonel yang terakhir. Detonator mempunyai

waktu tunda yang sama. Dalam peledakan urutan waktu peledakan dipasang

di permukaan, hal tersebut akan memudahkan pemakaian dan

penyimpanannya.

2. Peledakan Cara Listrik

Rangkaian peledakan meliputi 3 (tiga) elemen dasar rangkaian, yaitu:

Detonator listrik (electric detonator)

Kawat rangkaian (circuit wiring) leg wire, connecting wire, fining line dan buswire.

Sumber tenaga (power source): blasting machine dan AC-power line. a. Detonator

Detonator dibagi menjadi dua jenis, yaitu: instantaneous detonator dan delay

detonator.

- Instantaneous detonator

- Mili second detonator

- Half-second detonator

Instantaneous detonator dipakai untuk peledakan yang tidak memerlukan

delay atau penundaan antara beberapa muatan. Adapun pada milli second

delay detonator di dalamnya terdapat milli-second delay element, yang

fungsinya menunda detonasi sesuai dengan waktu yang telah ditentukan.


Waktu tunda (delay interval) antara setiap interval dalam seri tidak boleh

melebihi 100 ms (0,1 detik).

Half-second delay detonator mempunyai waktu penundaan 500 ms (0,5

detik) setiap interval. Detonator listrik yang umum dipasarkan adalah

detonator listrik no. 6 dan no. 8.

b. Circuit Wiring

1) Legwire

Legwire adalah dua kawat yang menjadi satu dengan detonator listrik,

yang salah satu ujung dihubungkan dengan bridge wire yang terdapat

dalam detonator. Isolasi legwire pada ujung yang lain terkupas dan kedua

kawat diikatkan satu terhadap yang lain atau dilindungi terhadap plastic

shunt. Panjang legwire bervariasi tergantung kebutuhan.

2) Connecting wire

Connecting wire adalah kawat yang mempunyai isolasi, dipakai untuk

menghubungkan legwire dengan firing line.

Connecting wire terdiri dari kawat tungal (solid wire) tembaga dengan

isolasi yang tahan terhadap air yaitu 20-AWG atau yang lebih besar.

3) Firing Line

Firing line atau leading wire adalah kawat yang dipergunakan untuk

menghubungkan sumber tenaga listrik dengan rangkaian detonator yaitu

14-AWG atau yang lebih besar.

4) Buswire

Buswire adalah perpanjangan dari firing line dimana masing-masing

detonator (parallel circuit) atau masing-masing detonator dalam seri

(parallel series circuit) dihubungkan. Karena buswire merupakan

perpanjangan dari firing line maka kawat ini mempunyai ukuran (gauge)

sama dengan firing line.

c. Rangkaian Peledakan (Blasting Circuit)

Ada tiga macam susunan rangkaian peledakan, yaitu seri, parallel, dan

parallel-seri.

d. Perhitungan Rangkaian peledakan

Dalam rangka peledakan yang perlu ditentukan adalah apakah arus yang

mengalir melalui rangkaian detonator dalam peledakan cukup untuk

menyalakan seluruh detonator. Arus yang dihitung harus sama dengan atau

lebih dari minimum standar yang tercantum dalam tabel 4 berikut

Tabel 4

Daftar Tahanan Kawat dan Detonator Dari Berbagai ukuran Resistance of Copper and Iron Wire

AWG Ohms/1,000 ft

Copper Iron

6

8

10

12

14

0.395

0.628

0.999

1.59

2.53

1.4

3.7

6.1

9.8

15.6


16

18

20

21

22

23

24

4.02

6.38

10.15

12.80

16.14

20.36

26.67

24.8

39.5

62.7

76.1

100

126

159

Nominal Resistance of Atlas Electric Detonators

LegwireLength Nominal ResistanceOhms/1,000 ft

Copper Iron

6

8

10

12

16

20

24

30

40

50

60

80

100

120

150

1.6

1.7

1.8

1.8

1.9

2.1

2.3

2.3

2.3

2.6

2.8

3.3

3.8

4.4

5.1

2.8

3.3

3.8

4.3

5.3

6.3

7.3

8.8

11.3

13.8

16.4

21.4

26.4

Tabel 5

Kebutuhan Arus Minimum Untuk peledakan

Atlas electric detonator minimum firing current requirements

Circuit DC power source AC power Source

Single detonator

Single series

Parallel series

Parallel

0,5 amp/detonator

1,5 amps

1.5 amps/series

1.0 amp/detonator (min)

10.0 amps/detonator (max)

0.5 amp/detonator

2.0 amps

3.0 2.0 amps/series

4.0 1.0

amp/detonator

(min)

10.0 amps/detonator

(max)

Recommendation for current leakage conditions

Circuit Maximum

detonators

Maximum

resistance

Minimum

Firing current

DC AC

Single series

Parallel series

25

20*

50 ohms

50 ohms*

3.0 amps

3.0 amps

5.0 amps

6.0 4.0 amps Per series

e. Perhitungan Kombinasi Rangkaian Peledakan


Rangkaian peledakan yang baik dalam paralel seri adalah rangkaian yang

balanced series. Ada peledakan seperti peledakan di bawah tanah tidak praktis bila kasus selalu merangkaikan balanced series. Rangkaian tidak standar ini dapat dipergunakan apabila dapat dipastikan bahwa semua

detonator di dalam rangkaian akan memperoleh arus yang cukup untuk

peledakan.

F. PERENCANAAN PELEDAKAN

Pekerjaan peledakan pada massa batuan mempunyai tujuan tertentu, yaitu:

- Membongkar atau melepas

- Memecah dan memindah

- Membuat rekahan

- Dan sebagainya

Teknik peledakan yang dipakai tergantung tujuan peledakan dan pekerjaan atau

proses lanjutan setelah peledakan. Supaya pekerjaan peledakan berhasil dengan

baik sesuai dengan rencana perlu diperhatikan faktor-faktor sebagai berikut:

Karaktersitik atau sifat batuan yang diledakkan, termasuk data geoteknik

Sifat-sifat bahan peledak

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 seperti yang diharapkan.

1. Proses pecahnya batuan akibat peledakan

Konsep yang dipakai disini adalah proses pemecahan dan reaksi-reaksi mekanik

dalam batuan homogen. Perlu ditekankan bahwa sifat mekanis dalam batuan

yang homogen akan berbeda dari sifat mekanis batuan yang mempunyai

rekahan dan heterogen seperti yang sering dijumpai dalam pekerjaan peledakan.

Proses pemecahan batuan dibagi menjadi tiga tahap:

a. Proses pemecahan tahap I

Pada saat bahan peledak meledak, tekanan tinggi yang ditimbulkan akan

menghancurkan batuan di daerah sekitar lubang tembak. Gelombang kejut

(shock wave) yang meninggalkan lubang tembak merambat dengan

kecepatan 9.000-17.000 ft/det akan mengakibatkan tegangan tangensial

(tangensial stresses) yang menimbulkan rekahan radial (radial cracks) yang

menjalar dari daerah lubang tembak. Rekahan radial pertama terjadi dalam

waktu 1-2 ms (lihat gambar 5A).

b. Proses pemecahan tahap II

Tekanan akibat gelombang kejut yang meninggalkan lubang tembak pada

proses pemecahan tahap I adalah positif. Apabila gelombang kejut mencapai

bidang bebas (free face), gelombang tersebut akan dipantulkan. Bersamaan

dengan itu tekanannya akan turun dengan cepat dan kemudian berubah

menjadi negatif serta menimbulkan gelombang tarik (tension wave).

Gelombang tarik (tension wave) ini merambat kembali di dalam batuan. Oleh

karena batuan lebih kecil tahanannya terhadap tarikan (tension) daripada


tekanan (compresion), maka akan terjadi rekahan-rekahan (primary failure

cracks) karena tegangan tarik (tensile stress) yang cukup kuat sehingga

menyebabkan terjadinya scabbing atau spalling pada bidang bebas (lihat gambar 5B).

Dalam proses pemecahan tahap I dan II fungsi dari energi yang ditimbulkan

oleh gelombang kejut adalah membuat sejumlah rekahan-rekahan kecil pada

batuan. Secara teoritis jumlah energi gelombang kejut hanya berkisar antara

5-15 % dari energi total bahan peledak. Jadi gelombang kejut tidak secara

langsung memecahkan batuan, tetapi mempersiapkan kondisi batuan untuk

proses pemecahan tahap akhir.

Gambar 5

Proses Pecahnya Batuan Akibat Peledakan

c. Proses pemecahan tahap III

Di bawah pengaruh tekanan yang sangat tinggi dari gas-gas hasil peledakan

maka rekahan radial utama (tahap II) akan diperlebar/diperbesar secara cepat

oleh efek kombinasi dari tegangan tarik yang disebabkan kompresi radial

(radial compresion) dan pneumatic wedging (pembajian). Apabila massa di depan lubang tembak gagal mempertahankan posisinya dan bergerak ke

depan maka tegangan tekan (compressive stress) tinggi yang berada dalam

batuan akan dilepaskan (unloaded), seperti spiral kawat yang ditekan

kemudian dilepaskan. Akibat pelepasan tegangan tekan ini akan

menimbulkan tegangan tarik yang besar di dalam massa batuan. Tegangan

tarik inilah yang melengkapi proses pemecahan batuan yang sudah dimulai

pada tahap II. Rekahan yang terjadi dalam proses pemecahan tahap II

merupakan bidang-bidang lemah yang membantu fragmentasi utama pada

proses peledakan (gambar 5C).

2. Peledakan Jenjang

Faktor-faktor yang mempengaruhi rencana peledakan adalah: material yang

akan diledakkan, struktur geologi, muatan bahan peledak, geometri peledakan,

selang waktu tunda yang dipergunakan dan ukuran ledakan yang direncanakan.


Suatu lubang ledak yang telah diisi bahan peledak dengan memakai bottom primer diledakkan (lihat gambar 6). Selama gelombang detonasi merambat dari primer ke atas dalam kolom bahan peledak, suatu gelombang tekan (stress wave) dengan tekanan tinggi merambat ke dalam batuan. Pada gambar 6 terlihat

posisi detonation front dan stress wave pada selang waktu yang berbeda. Untuk muatan dengan bottom primer bentuk stress wave envelopenya seperti buah pear.

Gambar 6

Stress Wave Envelope Pada Peledakan Dengan Bottom Priming

Proses pemecahan batuan selanjutnya adalah sama seperti yang telah

diterangkan sebelumnya.

Untuk jenis batuan dan muatan bahan peledak per feet lubang ledak tertentu,

terdapat ukuran maksimum burden yang dapat dipergunakan dan masih menghasilkan full crater.

Gambar 7 memperlihatkan secara skematis, efek dari bermacam-macam

burden pada muatan yang tetap dan dalam formasi yang sama. Hasil yang diinginkan dari peledakan adalah burden yang menghasilkan full crater.

Suatu peledakan jenjang yang terdiri dari beberapa lubang dalam satu atau lebih

deretan apabila diledakkan, baik serentak (instantaneous blasting) ataupun

tunda (delay blasting) dapat menghasilkan fragmentasi sesuai dengan yang

direncanakan.

Untuk mendapatkan fragmentasi batuan yang diinginkan maka perlu diatur suatu

pola peledakan yang tepat, sehingga energi bahan peledak dapat dimanfaatkan

sebaik mungkin. Gambar 8 adalah contoh skema proses peledakan pada

jenjang.

Dalam menentukan arah jenjang dan pola peledakan supaya mendapatkan hasil

yang baik, perlu diperhatikan struktur geologi batuannya. Gambar 9

menunjukkan pengaruh struktur geologi terhadap peledakan jenjang.


Gambar 6

Pengaruh Pengurangan Burden Dalam Muatan Bahan Peledak

Pada Formasi Batuan yang Sama

Gambar 7

Proses Peledakan Pada Jenjang


Gambar 8

Pengaruh Struktur Geologi Pada Peledakan Jenjang

3. Peledakan Terowongan

Perbedaan utama antara peledakan terowongan dengan peledakan jenjang

adalah pada pembuatan terowongan peledakan dilakukan ke arah satu bidang

bebas (free face) sedangkan pada pembuatan jenjang peledakan dilakukan

kearah dua atau lebih bidang bebas.

Dalam pembuatan terowongan, batuan lebih sukar untuk diledakkan. Oleh

karena itu harus dibuat bidang bebas kedua yang merupakan arah peledakan

selanjutnya.


Bidang bebas kedua ini dihasilkan dari cut dalam muka terowongan. Macam-macam cut atau cylinder cut, bum cut, V-cut, fan-cut dan lain sebagainya (lihat gambar 9)

Gambar 9

Beberapa Jenis Cut Untuk Terowongan

Peledakan dalam terowongan dapat dilakukan dengan cara:

full face excavation seluruh bagian dari terowongan diledakkan dengan satu tahap (Gambar 10).

Split section excavation Top heading/jenjang dengan arah lubang horizontal (Gambar 11) Top heading/jenjang dengan arah lubang vertikal (gambar 12).

Setiap lubang ledak dalam full face blasting (yaitu: stopping hole, roof hole, wall hole, dan floor hole) masing-masing mempunyai fungsi yang berlainan.

Peledakan dengan cara split section excavation, dilakukan dalam dua tahap yaitu: full face blasting dan bench blasting.

Gambar 10

Full Face Excavation


Gambar 11

Top Heading atau Jenjang dengan Arah Lubang Horizontal

Gambar 12

Top Heading/Jenjang Dengan Arah Lubang Vertikal

4. Merencanakan Peledakan

Dalam rangkaian pekerjaan peledakan setiap unit operasi saling berhubungan

satu terhadap yang lain. Walaupun demikian, pekerjaan pemboran dan

peledakan merupakan bagian yang paling penting. Pola pemboran dan teknik

peledakan direncanakan sedemikian rupa sehingga peledakan atau pemecahan

batuan dapat berjalan secara efisien dan tidak menimbulkan hal-hal yang kurang

baik atau merusak.

Optimasi pekerjaan lanjutan, misalnya: operasi pemuatan, pengangkutan dan

pemecahan tergantung dari fragmentasi yang dikehendaki. Keekonomian dari

hubungan satu pekerjaan dengan yang lain sangay tergantung pada operasi

pemboran dan peledakan batuan. Oleh karena itu perlu perhatian yang khusus

pada perencanaan pemboran dan peledakan serta pemilihan peralatan yang

cocok.


Jumlah batuan yang harus diledakkan dan jadwal pekerjaan akan menentukan

kapasitas pemboran dan peledakan yang dibutuhkan (dinyatakan dalam meter

kubik atau ton per shift).

Pemilihan diameter lubang ledak dipengaruhi oleh jarak dari pemukiman,

fragmentasi batuan yang dibutuhkan, tinggi jenjang atau kemampuan (advance)

per round/ukuran bukaan, peralatan muat dan bahan peledak yang tersedia.

Setelah diameter lubang ledak dipilih, kemudian dilanjutkan dengan rencana

pola peledakan dan pemilihan metoda pemboran. Sebagai contoh adalah

metode pemboran dalam tambang terbuka ada tiga macam yaitu :drilling-top hammer Down The Hole dan Rotary drilling. Pemilihan metode dipengaruhi oleh diameter lubang dan rock drillability.

Kapasitas pemboran dalam satu gilir kerja (workshift) adalah kombinasi dari

karakteristik peralatan, rock drilability, pola peledakan dan susunan pekerjaan didalam gilir kerja. Spesifikasi peralatan dan rock drillability akan menentukan laju penembusan (net penetrasi) per menit dan kapasitas pemboran per jam

untuk alat yang dipilih.

Kapasitas peralatan per gilir kerja (dalam meter kubik) didapat dari perhitungan

hasil pembongkaran batuan per meter pemboran dalam pola peledakan yang

direncanakan.

Jumlah alat bor yang diperlukan dapat dihitung dengan memakai pedoman

kapasitas pemboran dan peledakan yang dibutuhkan.

Jenis batang bor (drill steel) dipilih sesuai dengan peralatan bornya. Hasil

peledakan batuan dan umur batang bor dipengaruhi oleh rock drillability, dan akan menentukan pula jumlah batang bor yang diperlukan untuk suatu pekerjaan

peledakan yang direncanakan.

a. Pemboran dan Peledakan

Lubang ledak dibor menurut pola pemboran tertentu dan ini akan

mempengaruhi jumlah batuan yang akan diperoleh per meter pemboran.

Faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam tahapan perencanaan adalah

sebagai berikut:

1) Kondisi batuan

- Karakteristik struktur batuan

- Sifat-sifat geoteknik batuan atau rock blastability, yang akan mempengaruhi burden dan spacing dalam suatu pola peledakan serta jumlah batuan yang terbongkar per meter pemboran.

2) Pola peledakan

Rencana pola peledakan sebagian besar didasarkan pada diameter

lubang ledak. Karena jumlah batuan yang dihasilkan akan bertambah

dengan bertambahnya ukuran lubang ledak, maka jumlah dari batuan

yang terledakkan akan bertambah untuk kapasitas pemboran yang sama.

Melihat hal tersebut maka peledakan batuan biasanya dilakukan dengan

memakai diameter lubang ledak terbesar yang masih memungkinkan,

kecuali kalau ada faktor-faktor lain yang membatasi pemilihan tersebut.


3) Pengisian dan penembakan

Pemilihan bahan peledak sebagian besar ditentukan oleh diameter lubang

ledak, kondisi lubang ledak, derajat fragmentasi yang dibutuhkan dan

blastability dari batuan.

Rencana pengisian selalu didasarkan pada pola peledakan dan ciri-ciri

teknis bahan peledak yang dipilih sehingga menentukan jumlah bahan

peledak dan cara memuatnya. Lubang-lubang ledak diisi dengan specific

charge/charging density tertentu dengan mempertimbangkan fragmentasi

batuan yang diharapkan dari hasil peledakan tersebut. Apabila ada

batasan berkenaan dengan keselamatan lingkungan, maka besar muatan

harus disesuaikan dengan kondisi tersebut.

Sistem penembakan menentukan bagaimana bahan peledak harus

diledakkan dan bagaimana batuan dipecahkan dan dilepaskan oleh bahan

peledak untuk kemudian dipindahkan.

Sebagai contoh peledakan pada cut, pergerakan massa batuan yang telah

pecah akan terkontrol apabila muatan dalam cut diledakkan pada interval

waktu yang cukup dan dalam urutan yang sesuai dengan memakai long

delay detonator. Sedangkan sistem penembakan di permukaan dipakai Short

delay detonator. Perencanaan sistem penembakan untuk suatu kegiatan

peledakan dapat mempengaruhi:

Ukuran fragmentasi batuan, bentuk dan letak dari tumpukan batuan.

Arah lemparan massa batuan lepas, sehingga dapat dipilih ke arah tertentu.

Apabila ada batasan mengenai getaran tanah dari hasil peledaka, maka jumlah peledakan seketika (instantaneous ignition) dibatasi dan diganti

dengan memakai pola penembakan beruntun.

b. Pelaksanaan Pemboran

Pemilihan alat bor untuk suatu pekerjaan biasanya didasarkan pada ukuran

pekerjaan peledakan dan produksi yang diperlukan untuk setiap tahapan

operasi. Kriteria yang dipakai untuk memilih alat bor pada pekerjaan yang

berukuran kecil akan berbeda dengan pekerjaan yang berukuran besar.

Untuk pekerjaan peledakan yang berukuran kecil, tinggi jenjang merupakan

faktor yang menentukan pemilihan alat bor. Sedangkan pada pekerjaan

peledakan yang besar, kuari, tambang terbuka, faktor-faktor yang

menentukan untuk memilih alat bor adalah diameter lubang ledak, kondisi

batuan, kapasitas pemboran yang diperlukan dan kondisi relatif ekonomis

dan bermacam-macam metoda pemboran.

5. Desain Pola Peledakan Pada Peledakan Jenjang

Peledakan jenjang merupakan pekerjaan yang umum dilaksanakan dalam

kegiatan penambangan. Peledakan jenjang adalah peledakan memakai lubang

bor vertikal atau hampir vertikal. Lubang bor diatur dalam satu deretan atau

beberapa deretan, sejajar atau ke arah bidang bebas (free face). Lubang ledak

dapat mempunyai free breakage ataupun fixed bottom.


Batuan adalah material yang sifatnya sangat bervariasi. Kekuatan tarik, tekan

dan gesekan berbeda-beda untuk bermacam-macam jenis batuan. Batuan akan

pecah apabila kekuatannya dilampaui. Sifat-sifat geologi batuan akan

mempengaruhi blastability batuan.

Jadi yang perlu diamati didaerah yang akan diledakkan adalah: jenis-jenis

batuan, kondisi geologi: celah, rekahan, perlapisan dan lain sebagainya dan

kondisi lapangan kerja. Kebutuhan specific charge (kg/m3) memberikan

keterangan tentang blastability suatu batuan.

Dalam peledakan jenjang banyak cara-cara perhitungan yang digunakan tetapi

sebagai contoh dalam tulisan ini hanya diberikan cara the Modern Technique of Rock Blasting

Cara Perhitungan Menurut The Modern Technique of Rock Blasting

Perhitungan didasarkan pada specific charge 0,4 kg/m3, dari EMULITE 150 untuk

bagian dasar (constructed bottom) dari lubang tembak. Specific charge ini

diperlukan untuk menghancurkan burden. Sedangkan untuk memecahkan

batuan dibagian column dari lubang tembak dibutuhkan lebih sedikit bahan

peledak. Oleh sebab itu specific charge rata-rata dari round (lubang) akan lebih

kecil daripada 0,4 kg./m3 .

Dasar perhitungan untuk peledakan jenjang adalah rumus Langefors

B max = BSfC

spd

/..

.

33

Dimana :

Bmax = burden maksimum (m)

d = diameter lubang tembak (mm)

p = packing degree (loading density) (kg/liter)

s = weight strength bahan peledak (EMULITE 0,95)

C = rock constant

C = C + 0,05 untuk Bmax 1,4 15,0 m f = degree of fixation, 1,0 untuk luang vertikal

0,9 untuk lubang miring 3 : 1

S/B = nisbah spacing dengan burden.

Perhitungan berikut ini adalah rumus Langerfors yang disederhanakan:

Bmax = 1,47 lb untuk dynamex M

Bmax = 1,45 lb untuk emulite 150

Bmax = 1,36 lb untuk ANFO

Dimana lb adalah charge concentration (kg/m) dari bahan peledak yang dipilih

dibagian dasar lubang tembak, kemiringan lubang 3 : 1 dan rock constant 0,4

tinggi jenjang K 2 x Bmax


Gambar 13

Geometri Jenjang cara The Modern Technique Of Rock Blasting

a. Perhitungan muatan

Data: K 2 x Bmax

Bahan Peledak Emulite 150 Dynamex M ANFO

Packaging degree

Rock constant C Kemiringan lubang

95 %

1.15 kg/l

0.4

3.1

90 %

1.25 kg/l

0.4

3.0

100 %

0.8 kg/l

0.4

3.1

b. Burden

Burden maksimum dibagian dasar lubang tembak tergantung pada:

- weight strength bahan peledak (S)

- Charge concentration (lb)

- Rock constant (C)

- Construction of the bore hole

Bmax dihitung dengan rumus Langefors

Dynamex M Bmax = 1,47 bl x R1 x R2

Emulite 150 Bmax = 1,45 bl x R1 x R2

ANFO Bmax = 1,36 bl x R1 x R2

Dimana :

Lb = charge concentration, kg/m

R1 = koreksi untuk kemiringan lubang 3 : 1

R2 = koreksi rock constant untuk harga c 0,4


1) Menentukan charge concentration (lb)

a. lb = 7,85 d2 x P

dimana:

d = diameter lubang tembak

P = packing degree, kg/liter

Tabel 6

Konsentrasi Muatan Bahan Peledak

2) Korelasi dari Bmax untuk Bermacam-macam Kemiringan

Kemiringan : Vertikal : 10.1 : 5.1 : 3.1 : 2.1 : 1.1

R1 : 0.95 : 0.96 : 0.98 : 1.00 : 1.03 : 1.10

3) Korelasi dari Bmax untuk Bermacam-macam rock constant C

C : 0.3 : 0.4 : 0.5

R2 : 1.15 : 1.00 : 0.90

c. Subdrilling

Subdrilling = 0,3 x burden maximum, paling sedikit 10 x d

U = 0,3 x Bmax (m)

d. Kedalaman lubang tembak

Kedalaman lubang tembak = tinggi jenjang + subdrilling + 5 cm/m dari

kedalaman lubang tembak apabila kemiringan 3 : 1.

H = K + V 0,05 (K + V)

H = 1,05 (K + V)

Charge concentration, lb for explosives in plastic choses at different degrees

of compression


Gambar 14

Konsentrasi Muatan Bahan peledak

Kemiringan lubang tembak akan menghasilkan sudut peledakan yang

menguntungkan, sehingga panjang subdrilling dapat dikurangi.

1) Kesalahan pemboran

Kesalahan pemboran ada dua macam, yaitu:

- collar error = (mm)

- alignment error = 0,03 m/m dari kedalaman lubang tembak

- E = )(03,0100

mxHd

2) Practical burden

B = Bmax E (m)

3) Practical spacing

S = 1,25 x B (m)

Apabila nisbah S/B dirubah sedangkan specific drilling atau specific

charge tidak dirubah maka:

S/B > 1,25 fragmentasi kecil

S/B < 1,25 fragmentasi besar

Specific drilling adalah pemboran yang diperlukan untuk meledakkan 1

meter kubik batuan (kebalikan equivalent volume)

e. Pemuatan lubang tembak

Dalam meledakkan bagian bawah lubang tembak constructed bottom),

charge concentration, yang dipakai untuk menghitung Bmax yang

dipergunakan = lb.

Tinggi muatan dasar = hb = 1,3 Bmax (m)

Muatan dasar (bottom charge) = Qb = lb x hb (kg)


Stemming adalah bagian yang tidak diisi muatan, tetai diisi penutup

penyumbat: pasir atau hasil pemboran berukuran partikel 4-9 mm.

T = ho = B

Ho > B, resiko terjadi fly rock bertambah Ho < B, menghasilkan lebih banyak bongkah-bongkah (boulders)

Muatan kolar (collar charge) adalah muatan bahan peledak yang

dipergunakan untuk membongkar batuan dibagian atas dari lubang tembak.

Charge concentration = lc relatif lebih kecil

Lc = 40 % sampai 60 % dari lb (kg/m)

Tinggi dari muatan kolar = hc

Hc = H hb ho (m) Muatan kolar = Qc

Qc = lc x hc (kg)

Muatan total Qtot = Qb + Qc (kg)

Specific charge

Q = m) /(K x S x Bn x

totQn cukg

Untuk kuari dan tambang terbuka

Q = m) /(K x BW x

Qtot cukg

n

Dimana W adalah lebar round

6. Desain Pola Peledakan Bawah Tanah

Peledakan bawah tanah mempunyai beberapa tujuan, yaitu:

- Meledakkan batuan dengan tujuan menghasilkan ruangan untuk gudang,

jalan, saluran, terowongan pipa, dan lain sebagainya.

- Meledakkan batuan dengan tujuan mengambil material: operasi

penambangan.

Dari kedua jenis kegiatan di atas, terowongan merupakan bagian yang terpenting

dari keseluruhan kegiatan. Terowongan umumnya dibuat dengan arah mendatar,

miring, atau vertikal ke bawah maupun ke atas.

Daur waktu kerja pembuatan terowongan adalah:

- Pemboran

- Pemuatan

- Peledakan

- Pembersihan asap (ventilasi)

- Scaling (grouting apabila diperlukan)

- Pengangkutan

- Mempersiapkan pemboran dan lain-lain selanjutnya.

Dari jenis-jenis pekerjaan di atas yang perlu perhatian khusus adalah pekerjaan

pemboran. Lubang ledak harus dibor tepat ditempat yang telah ditentukan dan

dengan kemiringan yang benar atau dengan perkataan lain: Pemboran lubang

ledak harus sempurna.

a. Dasar-dasar peledakan bawah tanah

Perbedaan utama antara peledakan bawah tanah dengan peledakan di

permukaan tanah adalah :

- Peledakan bawah tanah dilakukan ke arah satu bidang bebas (free face)

sedangkan peledakan di permukaan dilakukan kearah dua atau lebih

bidang bebas.

- Tempat peledakan atau ruangan bawah tanah lebih terbatas.


Oleh karena itu batuan akan lebih sukar untuk diledakkan dan perlu dibuat

bidang bebas kedua, yang akan merupakan arah peledakan selanjutnya.

Dalam pembuatan terowongan bidang bebas kedua diperoleh dengan

membuat cut pada permukaan terowongan. Macam-macam cut yang

dipergunakan untuk membuat terowongan adalah :paralel hole cut, V-cut, fan

cut dan lain-lain.

Setelah bukaan (cut) terbentuk maka stoping ke arah cut dimulai. Lubang

kontur (contour holes) yang terdiri atas : lubang atap (roof holes), lubang

dinding (wall holes) dan lubang lantai floor holes) dibuat agak diserongkan

keluar dari kontur (disebut look out), sehingga terowongan yang dihasilkan

mempunyai bentuk seperti yang direncanakan.

Sebagai petunjuk, look out tidak boleh melebihi harga= (10 cm + 3 cm/m x

kedalaman lubang tembak), kira-kira berkisar 20 cm. Lihat gambar 15 dan 16.

Gambat 15

Jenis-Jenis Lubang Ledak Untuk Peledakan Terowongan


Gambar 16

Look Out

Konsumsi bahan peledak pada peledakan terowongan lebih besar daripad

peledakan jenjang. Specific charge adalah 3 sampai 10 kali lebih tinggi

daripada spesific charge untuk peledakan jenjang.

Cut yang biasa dipergunakan dalam pembuatan terowongan adalah circular cut atau large hole cut untuk pemboran horizontal tegak lurus pada permukaan batuan. Semua lubang dalam cut dibor paralel satu terhadap

yang lain dan peledakan dilaksanakan kearah lubang kosong yang bertindak

sebagai bukaan.

Paralel hole cut ini merupakan pengembangan dari burn cut (lihat gambar 17) Cut dapat diledakkan disembarang tempat pada muka terowongan, tetapi

harus diperhatikan bahwa letak cut mempengaruhi: lemparan, konsumsi

bahan peledak, dan jumlah lubang ledak dalam round.

Apabila letak cut dekat dengan dinding mungkin dapat mengurangi jumlah

lubang tembak dalam round, tetapi ada kelemahan-kelemahan lainnya.

Untuk mendapatkan arah peledakan ke depan dan tumpukan di tengah,

cut diletakkan ditengah-tengah penampang dan agak ke bawah. Posisi ini

akan menghasilkan lemparan yang dekat dan konsumsi bahan peledak lebih

sedikit karena semua stoping ke arah bawah.

Gambar 17. Burn Cut

Posisi cut yang tinggi akan memberikan kemudahan pemuatan hasil

peledakan, tetapi konsumsi bahan peledak lebih tinggi karena banyak

stoping ke arah atas. Umumnya letak cut adalah pada deretan lubang

tembak pertama di atas terowongan (lihat gambar 18).


Gambar 18

Letak Cut Pada Muka Terowongan

1) Large hole cut

Cut yang umum dipakai pada saat ini adalah large hole cut, terdiri dari satu

atau lebih lubang kosong yang berdiameter besar, dikelilingi oleh lubang-

lubang berdiameter kecil yang berisi muatan bahan peledak.

Burden antara lubang-luang ini dengan lubang kosong adalah kecil.

Selanjutnya lubang-lubang ledak diatur dalam segi empat yang mengelilingi

bukaan (lihat gambar 19 dan 20).

Gambar 19

Bentuk Dasar Rancangan Large Hole Cut


Gambar 20

Susunan Lengkap Lubang Bor Pada Cut

Jumlah segiempat dalam cut dibatasi oleh ketentuan bahawa burden dalam

segiempat terkahir tidak melebihi burden dari lubang stoping.

Dalam merencanakan suatu cut, parameter-parameter penting yang harus

diperhatikan adalah:

- diameter lubang besar (kosong)

- Burden

- Charge concentration

Gambar 21

Hasil peledakan Sebagai Fungsi dari Letak dan Diameter

Lubang Ledak dan Lubang Kosong

Sebagai tambahan: ketepatan pemboran adalah faktor yang sangat penting

terutama untuk lubang-lubang ledak paling dekat dengan lubang

besar/kosong (lihat gambar 21).

Parameter yang berpengaruh supaya kemajuan (advance) peledakan round

berhasil dengan baik adalah diameter dari lubang besar/kosong. Makin besar

diameter lubang kosong makin dalam round dapat dibor dan makin besar

pula kemajuan yang mungkin diperoleh. Salah satu penyebab paling umum

dari kemajuan yang kecil adalah diameter lubang kosong yang terlalu kecil

dalam hubungannya dengan kedalaman lubang ledak.

Dari grafik pada gambar 22 dapat dilihat bahwa kemajuan kira-kira 90 %

akan didapat untuk kedalaman lubang ledak 4 m dan satu lubang kosong

berdiameter 127 mm.


Gambar 22

Kemajuan Per Round Sebagai Fungsi Kedalaman Lubang Ledak

Untuk Berbagai Diameter Lubang Kosong

Apabila dipergunakan beberapa lubang kosong, maka harus dihitung dahulu

diameter lubang samaran (fiction diameter), dengan memakai rumus:

D = d n

Dimana:

D = diameter lubang samaran

d = diameter lubang kosong

n = jumlah lubang

2) Perhitungan

Dari grafik pada gambar 21 terlihat bahwa supaya peledakan berhasil dengan

baik (cleaned blast), maka jarak antara lubang ledak dengan lubang kosong,

tidak boleh lebih besar dari pada 1,5 lubang kosong. Apabila jaraknya lebih besar hanya akan menimbulkan kerusakan (breakage) dan jika jaraknya

terlalu dekat ada kemungkinan lubang ledak bertemu dengan lubang besar

kosong.

Jadi posisi lubang ledak adalah sebagai berikut:

a = 1,5 dimana:

a = jarak antara lubang besar dengan lubang ledak (diukur dari pusat

lingkaran)

= diameter lubang besar Jika beberapa lubang kosong yang dipergunakan maka:

a = 1,5 D

dimana: D = diameter samaran

3) Pemuatan lubang ledak dalam bujur sangkar pertama

Pemuatan harus dilakukan dengan hati-hati. Jika muatan bahan peledak

(charge concentration) dalam lubang tembak terlalu sediki

Documents

Makalah Bahan Peledak