Revisi Ke-II Proposal TA

RENCANA TEKNIS PELEDAKAN UNTUK MENGHASILKAN

FRAGMENTASI YANG OPTIMUM PADA TAMBANG EMAS

MARTABE, DI PT. G RESOURCES, SUMATRA UTARA

PROPOSAL SKRIPSI

Oleh

FAKHRUR RAZI

NPM :112100084

PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI MINERAL

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL VETERAN YOGYAKARTA

2013

2

RENCANA TEKNIS PELEDAKAN UNTUK MENGHASILKAN



PROPOSAL SKRIPSI

Disusun sebagai salah satu syarat dalam melaksanakan tugas akhir

pada program studi Teknik Pertambangan

Universitas Pembangunan Nasional Veteran Yogyakarta

Oleh

FAKHRUR RAZI

NPM : 112100084

Mengetahui,

Ketua Program Studi

TeknikPertambangan

3

A. JUDUL PENELITIAN RENCANA TEKNIS PELEDAKAN UNTUK MENGHASILKAN



B. LATAR BELAKANG MASALAH Peledakan merupakan salah satu metode pemberaian batuan yang digunakan

untuk mempermudah proses produksi atau pada kegiatan pembongkaran bijih di

tambang terbuka. Masalah yang sering timbul dalam operasi peledakan batuan

adalah dihasilkannya material hasil peledakan berukuran bongkah. Hal tersebut

mengakibatkan produktivitas alat peremuk pada proses pengolahan menurun,

karena jumlah material yang dapat diloloskan melewati peremuk menjadi

berkurang sehingga crushing rate per jamnya akan lebih rendah.

Dengan perencanaan yang baik yang mencakup penentuan geometri

pengeboran, geometri peledakan, dan penggunaan bahan peledak serta

pelaksanaan di lapangan yang sesuai dengan prosedur dan pengawasan yang

bertanggung jawab akan sangat menentukan keberhasilan proses pembongkaran

sehingga dapat diperoleh material hasil peledakan yang diinginkan.

C. RUMUSAN MASALAH Rumusan masalah dalam penelitian ini adalah geometri pengeboran,

geometri peledakan, dan penggunaan bahan peledak serta perlengkapannya

menentukan efektifitas alat peremuk (crusher) pada proses pengolahan berkaitan

dengan pengaruh fragmentasi hasil peledakan terhadap ukuran umpan dari alat

peremuk.

D. TUJUAN PENELITIAN Penelitian ini bertujuan membuat rancangan peledakan pembongkaran bijih

agar diperoleh fragmentasi batuan hasil peledakan yang baik dan sesuai dengan

screen crusher yang digunakan sehingga dapat mengurangi atau bahkan

mencegah penyumbatan crusher karena ukuran Feed yang tidak sesuai.

E. BATASAN MASALAH

Adapun batasan masalah dalam penelitian ini adalah :

4

1. Terbatas pada pit Purnama, PT. G Resources, Tapanuli Selatan, Provinsi

Sumatra Utara.

2. Penentuan geometri peledakan berdasarkan C.J. Konya (1990) dan R.L. Ash

(1967)

3. Analisis fragmentasi hasil proses peledakan menggunakan Kuz-Ram moedel

dan aktual.

F. METODE PENELITIAN Metode penelitian yang digunakan adalah:

1. Studi Literatur

Melakukan pencarian dan pengkajian dasar teori yang digunakan untuk

mendukung penelitian yangakan dilakukan.

Mencari referensi dari media cetakdan media elektronik untuk

mendukung penelitian yang akan dilakukan.

2. Studi lapangan berupa pengambilan data di lapangan, meliputi :

Karakterisasi massa batuan.

Jenis alatbor yang digunakan.

Kegiatan pengeboran.

Data lubang bor.

Penggunaan bahan peledak.

Peralatan dan perlengkapan peledakan.

Rancangan peledakan yang diterapkan di lapangan.

Persiapan dan pelaksanaan peledakan.

Ukuran open setting yang digunakan pada alat peremuk

3. Pengambilan data sekunder meliputi pengambilan data seperti :

Lokasi dan kesampaian daerah penelitian.

Keadaan geologi daerah penelitian.

Iklim dan curah hujan.

Sifat fisik dan sifat mekanik batuan.

Kondisi air tanah daerah penelitian.

Data cadangan dan kadar dari bahan tambang.

5

Spesifikasi alat bor, alat muat, dan alat angkut yang digunakan.

Organisasi,tenaga kerja dan system kerja PT. G-Resources

Gambar 1.1.

Bagan Alir Penelitian

Judul

Kajian Teknis

Peledakan

Studi Pustaka

Lapangan

Karakteristik

Massa Batuan

Geometri

Peledakan

Rancangan

Peledakan

Rancangan

Aktual

Rancangan

Usualan

Fragmentasi Fragmentasi

Rekomendasi

Geometri

Peledakan

Produktivitas Mesin Peremuk

6

G. TINJAUAN PUSTAKA

1. DasarTeori

Konsep mekanisme pecahnya batuan hasil peledakan yang dipakai adalah

konsep pemecahan dan reaksireaksi mekanik dalam batuan homogen. Sifat

mekanis dalam batuan yang homogen akan berbeda dari batuan yang mempunyai

rekahanrekahan dan heterogen seperti yang dijumpai dalam pekerjaan peledakan.

Proses pecahnya batuan akibat dari peledakan dibagi dalam tiga tingkatan yaitu

dynamic loading, quasi-static loading, dan release of loading. ( Lihat gambar 1.2)

a. Proses pemecahan tingkat I (dynamic loading)

Pada saat bahan peledak meledak, tekanan tinggi menghancurkan batuan di

daerah sekitar lubang ledak. Gelombang kejut yang meninggalkan lubang ledak

merambat dengan kecepatan 3.000 5.000 m/det akan mengakibatkan tegangan

tangensial yang menimbulkan rekahan yang menjalar dari daerah lubang ledak.

Rekah pertama menjalar terjadi dalam waktu 1 2 ms.

b. Proses pemecahan tingkat II (quasi-static loading)

Tekanan sehubungan dengan gelombang kejut yang meninggalkan lubang

ledak pada proses pemecahan tingkat I adalah positif. Apabila mencapai bidang

bebas akan dipantulkan, tekanan akan turun dengan cepat, kemudian berubah

menjadi negatif dan timbul gelombang tarik. Gelombang tarik ini merambat

kembali di dalam batuan. Oleh karena batuan lebih kecil ketahanannya terhadap

tarikan daripada tekanan, maka akan terjadi rekahan rekahan primer disebabkan

karena tegangan tarik dari gelombang yang dipantulkan. Apabila tegangan regang

cukup kuat akan menyebabkan slambing atau spalling pada bidang bebas. Dalam

proses pemecahan tingkat I dan tingkat II fungsi dari gelombang kejut adalah

menyiapkan batuan dengan sejumlah rekahan rekahan kecil. Secara teoritis

energi gelombang kejut jumlahnya antara 5 15 % dari energi total bahan

peledak. Jadi gelombang kejut menyediakan kesiapan dasar untuk proses

pemecahan tingkat akhir.

c. Proses pemecahan tingkat III (release of loading)

Dibawah pengaruh takanan yang sangat tinggi dari gasgas hasil peledakan

maka rekahan radial primer (tingkat II) akan diperlebar secara cepat oleh

7

kombinasi efek dari tegangan tarik disebabkan kompresi radial dan pembajian

(pneumatic wedging). Apabila massa batuan di depan lubang ledak gagal dalam

mempertahankan posisinya bergerak ke depan maka tegangan tekan tinggi yang

berada dalam batuan akan dilepaskan. Efek dari terlepasnya batuan adalah

menyebabkan tegangan tarik tinggi dalam massa batuan yang akan melanjutkan

pemecahan hasil yang telah terjadi pada proses pemecahan tingkat II. Rekahan

hasil dalam pemecahan tingkat II menyebabkan bidang bidang lemah untuk

memulai reaksi reaksi fragmen utama pada proses peledakan.Kekuatan dari gaya

tarik ini merupakan energi yang terbesar dalam proses penghancuran ledakan

terhadap batuan.

Gambar 1.2.

Mekanisme pecahnya batuan (Jimeno et al. 1995)

Terdapat tiga faktor utama dalam kegiatan peledakan yaitu,faktor batuan

yang akan diledakkan, faktor bahan peledak yang digunakan, dan faktor

8

rancangan peledakan yang diterapkan yang dikelompokkan menjadi faktor yang

dapat dikendalikan danfaktor yang tidak dapat dikendalikan. (S. Koesnaryo, 2011)

Faktor-faktor tersebut adalah :

1. Faktor-faktor yang tidak dapat dikendalikan manusia, yaitu :

a. Karakteristik massa batuan

b. Struktur geologi

c. Kondisi muka air tanah

d. Cuaca

2. Faktor-faktor yang dapat dikendalikan manusia, yaitu :

a. Arah dan kemiringan lubang ledak

b. Pola pengeboran

c. Diameter lubang ledak

d. Geometri peledakan

e. Pola peledakan

f. Bahan peledak

g. Ketelitian pengeboran

1. Faktor-Faktor Yang Tidak Dapat Dikendalikan

Adalah faktor - faktor yang tidak dapat dikendalikan oleh kemampuan

manusia. Yang termasuk faktor faktor ini adalah karakteristik massa batuan,

struktur geologi, pengaruh air tanah dan kondisi cuaca.

Sumber : Awang Suwandhi, 2012

Gambar1.3

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Fragmentasi

9

1.1 Sifat Fisik Batuan

Sifat fisik batuan yang berpengaruh terhadap peledakan batuan antara lain

densitas batuan dan porositas. Secara umum batuan yang mempunyai densitas

yang rendah dapat lebih mudah mengalami deformasi dengan faktor energi yang

lebih rendah, sedangkan batuan yang mempunyai densitas lebih tinggi

memerlukan energi yang lebih tinggi untuk mendapatkan hasil fragmentasi yang

memuaskan (Hagan, 1977).

Pada massa batuan yang mempunyai densitas yang tinggi, ada beberapa

cara untuk memastikan energi peledakan yang sedang berlangsung cukup untuk

menghancurkan batuan :

a. Menambah diameter lubang ledak, agar tekanan yang terjadi pada lubang

ledak dapat ditingkatkan dengan adanya penambahan bahan peledak.

b. Mengubah geometri peledakan.

c. memilih material stemming yang cocok, agar energi peledakan dapat

terdistribusi pada massa batuan secara sempurna.

Porositas menyatakan banyaknya jumlah pori dalam batuan. Porositas

batuan yang besar mengindikasikan banyaknya ruang antar butir dalam batuan.

Peningkatan porositas akan menghambat penjalaran gelombang kejut di dalam

massa batuan, menghambat terbentuknya rekahanrekahan baru, dan secara

dominan menghasilkan bongkah bongkah berukuran besar (Jimeno, 1995).

1..2 Sifat Mekanik Batuan

a) Kekuatan Batuan

Kuat tekan dan kuat tarik merupakan parameter awal untuk menentukan

suatu proses peledakan. sifat kuat tekan dan kuat tarik batuan sangat penting

dalam penggolongan mudah tidaknya batuan untuk dibongkar. Semakin tinggi

nilai dari kuat tekan dan kuat tarik dari batuan, maka batuan tersebut akan

semakin susah untuk dihancurkan. Klasifikasi teknis batuan utuh menurut

Bienewski (1973) dibagi menjadi lima kategori (Tabel 1.1).

Kuat tarik akan berpengaruh terhadap kekuatan bahan peledak yang

digunakan untuk memecahkan batuan (Tabel 1.2). Batuan akan hancur atau lepas

dari batuan induknya apabila bahan peledak yang digunakan memiliki kuat tekan

10

yang lebih besar dari pada kuat tarik batuan itu sendiri. Batuan yang memiliki

kuat tarik rendah akan lebih mudah hancur dari pada batuan yang memiliki kuat

tarik yang besar. Nilai kuat tarik suatu batuan di lapangan lebih rendah dari pada

kuat tekannya, oleh karena itu retakan-retakan yang terjadi pada massa batuan

akibat proses peledakan yang sedang berlangsung lebih banyak disebabkan oleh

tegangan tarik yang dihasilkan dari proses peledakan.

Tabel 1.1

Klasifikasi Kuat Tekan Batuan

Pemerian UCS (MPa)

Sangat Lemah 1-25

Lemah 25-50

Sedang 50-100

Kuat 100-200

Sangat Kuat >200 Sumber : Bienewski, 1989

Tabel 1.2

Klasifikasi Kuat Tarik Batuan

Pemerian UTS (MPa)

Sangat keras dan plastik 6-7

Keras dan plastik 7-8

Brittle 8-12

Brittle dan tidak plastik 12-15

Sangat brittle 15-20 Sumber : Suseno Kramadibrata, 1997

Kuat tekan uniaksial batuan merupakan ukuran kemampuan batuan untuk

menahan beban atau gaya yang bekerja pada arah uniaksial. Kualifikasi kuat tekan

uniaksial batuan utuh dapat dilihat pada Tabel 1.3. Dari tabel di bawah ini dapat

diterangkan bahwa batuan yang memerlukan proses pengeboran dan peledakan

dalam pemberaian adalah batuan dengan UCS > 25 Mpa

Tabel 1.3

Klasifikasi Umum Jenis Penggalian Untuk Suatu Massa Batuan Berdasarkan UCS

Metoda UCS (MPa) Alat

Free digging 1 10 Shovel, Loader, BWE

Ripping 10 25 Ripper

Rock Cutting 10 50 Rock cutter

Blasting > 25 Pengeboran dan

peledakan Sumber : Suseno Kramadibrata, 1997

11

Hubungan nilai kuat tekan uniaxial dengan rata-rata spasi bidang lemah

terhadap jenis bahan peledak yang digunakan.

Gambar1.4

Integrasi Jenis Bahan Peledak Dan Sifat Masa Batuan

(Brady & Brown 1985)

b) Kekerasan Batuan

Semakin tinggi tingkat kekerasan suatu batuan, maka akan semakin sukar

batuan tersebut untuk dihancurkan sehingga akan membutuhkan energi peledakan

yang lebih tinggi untuk memperoleh hasil peledakan yang maksimal atau bahan

peledak yang digunakan untuk menghancurkan batuan tersebut lebih banyak.

Tabel 1.4

Hubungan antara UCS dengan Kekerasan Batuan

Kekerasan Mohs MPa

Very strong > 7 > 200

Strong 6 7 120 200

Moderatly strong 4.5 6 60 120

Moderatly weak 3 4.5 30 60

Weak 2 3 10 30

Very weak 1 - 2 < 10 Sumber : Djordjevic N, Cocker A, Scott A, 1980

Kekerasan dapat dipakai dalam menyatakan besarnya tegangan yang

diperlukan untuk menyebabkan kerusakan pada batuan (Tabel 1.4). Mohs test

digunakan untuk menentukan urutan kekerasan berbagai jenis mineral yang

dinyatakan dalam kekerasan relatif suatu mineral terhadap yang lain. Dalam skala

12

Mohs suatu mineral akan dapat menggores semua mineral yang mempunyai

urutan kekerasan yang lebih rendah dari mineral tersebut.

c) Elastisitas Batuan dan Kecepatan Perambatan Gelombang

Elastisitas batuan adalah sifat yang dimiliki batuan untuk kembali ke

bentuk semula setelah gaya yang diberikan kepada batuan tersebut dihilangkan.

Secara umum batuan dapat dihancurkan apabila mengalami regangan yang

melewati batas elastisitasnya.

Kecepatan perambatan gelombang pada setiap batuan berbeda. Uji

lapangan telah menunjukkan batuan yang keras mempunyai kecepatan

perambatan gelombang yang tinggi, secara teoritis batuan yang memiliki

kecepatan gelombang yang tinggi akan hancur apabila diledakkan dengan bahan

peledak yang memiliki kecepatan detonasi yang tinggi (VOD). Sebaliknya, batuan

dengan kecepatan perambatan gelombang rendah dapat hancur oleh bahan peledak

dengan kecepatan detonasi yang rendah (VOD).

1.2 Struktur Geologi

Struktur geologi yang berpengaruh pada kegiatan peledakan adalah struktur

rekahan (kekar). Yang dimaksud kekar atau rekahan disini adalah semua jenis

bidang-bidang diskontinu (bidang lemah) yang mungkin berupa kekar, sesar,

patahan, bidang perlapisan atau bidang-bidang lemah yang lain. Adanya bidang

diskontinu ini mempengaruhi distribusi energi ledakan yang dihasilkan.

Struktur perlapisan batuan mempengaruhi hasil peledakan. Apabila lubang

ledak yang dibuat berlawanan dengan arah perlapisan, maka akan menghasilkan

ukuran material yang lebih seragam dan kestabilan jenjang yang lebih baik bila

dibandingkan dengan lubang ledak yang dibuat searah dengan bidang perlapisan.

Secara teoritis, bila lubang ledak arahnya berlawanan dengan arah kemiringan

bidang pelapisan, maka pada posisi demikian kemungkinan terjadinya backbreak

akan sedikit, lantai jenjang tidak rata, tetapi fragmen hasil peledakan akan

seragam dan arah lemparan batuan tidak terlalu jauh. Jika arah lubang ledak

13

searah dengan bidang perlapisan, maka potensi timbulnya backbreak menjadi

lebih besar, lantai jenjang rata, fragmentasi batuan yang tidak seragam, batuan

akan terlempar jauh, dan kemungkinan terjadinya longsoran akan semakin besar

(Made Astawa Rai, 1980).

a) Joint Plane Spacing (JPS)

Joint plane spacing atau jarak antar bidang diskontinu adalah jarak tegak

lurus antar dua bidang diskontinu yang berurutan. Semakin jauh jarak antar

bidang diskontinu batuan dapat dikatakan memiliki perlapisan yang sangat tebal

atau massa batuan dapat dikatakan masif. Sedangkan bila jarak antar bidang

diskontinu kecil, maka batuan dapat dikatakan terdiri dari laminasi tipis

(sedimentasi). Klasifikasi bidang spasi kekar dapat dilihat pada Tabel 1.5 dan

Tabel 1.6.

Tabel 1.5

Klasifikasi Spasi Kekar

Pemeraian Spasi Kekar Keterangan

Sangat Lebar >3 m Padat

Lebar 1-3 m Massif

Cukup Dekat 0.31 m Blocky/seamy

Dekat 50-300 mm Terpecah

Sangat Dekat 2000

Spasi lebar Perlapisan tebal 600-2000

Spasi moderat lebar Perlapisan tebal 200-600

Spasi dekat Perlapisan tipis 60-200

Spasi sangat dekat Perlapisan sangat tipis 20-60

Spasi ekstrim dekat Laminasi tipis (sedimentasi)

14

tekan ini akan berdampak terhadap batuan yang diledakkan, sehingga dapat

mengakibatkan terjadinya bongkah pada batuan hasil peledakan bahkan batuan

hanya mengalami keretakan. Penentuan arah peledakan menurut R.L. Ash (1963)

berkaitan dengan struktur kekar adalah :

1) Pada batuan, bidang kekar berpotongan antara satu dengan yang lain,

sudut yang dibentuk oleh bidang kekar biasanya membentuk sudut tumpul,

dan membentuk sudut lancip pada bagian yang lain.

2) Fragmentasi yang dihasilkan umumnya mengikuti perpotongan bidang

kekar. Apabila peledakan diarahkan pada sudut lancip maka akan

menghasilkan pecahan yang melebihi batas (overbreak) dan retakan-

retakan pada jenjang. Peledakan selanjutnya menghasilkan bongkah,

getaran tanah (ground vibration), ledakan udara (airblast), dan batuan

terbang (flying rock).

3) Jika dijumpai kemiringan kekar horizontal atau miring, maka lubang ledak

miring akan memberikan keuntungan, karena energi peledakan berfungsi

secara efisien. Jika kemiringan kekar vertikal, untuk mendapatkan

fragmentasi yang lebih seragam, dapat dicapai dengan cara peledakan

harus sejajar dengan kemiringan kekar.

Sumber : Stig O Oloffson, 1997

Gambar 1.5

Arah Pengeboran Pada Bidang Perlapisan

15

Secara teoritis, bila lubang ledak arahnya berlawanan dengan arah

kemiringan bidang perlapisan, maka kemungkinan terjadinya backbreak akan

sedikit, lantai jenjang tidak rata, tetapi fragmentasi hasil peledakan akan seragam

dan arah lemparan batuan tidak terlalu jauh. Sedang jika arah lubang ledak searah

dengan arah kemiringan bidang perlapisan, maka kemungkinan terjadinya

backbreak lebih besar, lantai jenjang rata, fragmentasi batuan tidak seragam dan

batuan akan terlempar jauh serta kemungkinan terjadinya longsoran akan lebih

besar (Gambar 1.5).

b) Joint Plane Orientation (JPO)

Joint Plane Orientation atau orientasi bidang lemah pada umumnya

digambarkan dalam strike dan dip. Secara geometris, strike dinyatakan sebagai

garis hasil perpotongan antara bidang miring (perlapisan batuan, bidang sesar)

dengan bidang horizontal yang memiliki arah, dinyatakan sebagai besaran sudut,

diukur dari Utara atau Selatan. Kemiringan adalah besaran sudut yang terbentuk

oleh bidang miring dengan horizontal.

Sumber : Lombok Efendi R Panjaitan, 2004, ITB

Gambar 1.6

Illustrasi Orientasi Bidang Lemah Terhadap Arah Peledakan

Massa batuan yang mempunyai bidang diskontinu horizontal

(Gambar 1.6 a) dengan muka jenjang umumnya mempunyai hasil peledakan yang

paling baik dari pada massa batuan dengan orientasi lain. Hal ini dikarenakan

strike strike strike strike

a) b) d) c)

16

bidang bebas peledakan yang sejajar dengan muka jenjang memberikan pantulan

gelombang kejut yang optimal sehingga energi yang terpakai untuk memecah

batuan menjadi lebih efisien. Dengan demikian dapat dihasilkan muka jenjang

yang relatif rata dari pada peledakan dalam suatu massa batuan dengan orientasi

bidang diskontinu lain.

Suatu massa batuan yang mempunyai arah kemiringan bidang diskontinu

menuju ke arah muka lereng (dip out face) akan cenderung mengakibatkan

ketidakstabilan pada lereng dan resiko terjadinya back break juga besar

(Gambar 1.6 b). Ketidakstabilan terjadi karena adanya kemiringan ke arah luar

lereng, sehingga dengan adanya gaya gravitasi atau faktor gesekan maka massa

batuan yang sudah terpisah-pisah oleh bidang diskontinuiti cenderung akan

bergerak ke bawah (sliding). Saat peledakan, celah pada bidang diskontinu akan

semakin terbuka karena adanya ekspansi gas-gas peledakan akibatnya friksi pada

bidang diskontinu yang menahan gesekan massa batuan semakin berkurang

sehingga memperbesar potensi luncuran massa batuan ke bawah. Bidang

diskontinu, ini menerus sampai ke belakang baris terakhir peledakan, akibatnya

gas-gas peledakan yang berasal dari kolom peledakan yang berpotongan dengan

bidang diskontinu akan merambat keluar ke belakang baris terakhir. Dengan

demikian, potensi terbentuknya bongkahan di belakang baris peledakan terakhir

akan semakin besar.

Massa batuan yang mempunyai arah kemiringan bidang diskontinuiti

menuju ke dalam tubuh massa batuan (dip into face) mempunyai kecenderungan

terbentuknya bongkahan yang menggantung di bagian atas jenjang (overhang).

Serta didapatkan lantai jenjang yang tidak rata. Bentuk distribusi gelombang tekan

yang terbentuk pada peledakan dengan bottom primer umumnya penghancuran

batuan lebih banyak terjadi didaerah kolom isian bagian bawah dan tengah.

Karena bidang diskontinu model ini mempunyai kestabilan alami maka

bongkahan tadi menjadi sukar lepas dan cenderung menggantung (overhang).

Demikian juga di bagian kaki jenjang, bidang diskontinu model ini relatif lebih

sukar terlempar keluar karena arah kemiringan bidang diskontinu menuju ke

dalam tubuh massa batuan (Gambar 1.6 c).

17

1.3 Kondisi Air Tanah

Kondisi muka air tanah mempengaruhi dengan hasil peledakan yang

didapatkan hal ini berkaitan dengan bahan peledak yang digunakan. Terdapatnya

air dapat mengakibatkan keseimbangan unsur dalam bahan peledak terganggu,

sehingga daya ledak dari bahan peledak tersebut dikhawatirkan dapat berkurang.

Bahan peledak ANFO (Ammonium Nitrate and Fuel Oil) memiliki tingkat

ketahanan yang buruk terhadap air, sehingga apabila ANFO yang digunakan

terkontaminasi oleh air maka akan mempengaruhi ukuran material hasil

peledakan atau bahkan bisa mengakibatkan terjadinya kegagalan pada peledakan

(misfire). Untuk mengatasi pengaruh air tanah tersebut dapat dilakukan dengan

tidak menggunakan ANFO, namun dengan menggunakan bahan peledak emulsi

yang keseimbangan unsur di dalamnya tidak terganggu oleh adanya air.

1.4 Kondisi Cuaca

Kondisi cuaca sangat mempengaruhi aktifitas peledakan khususnya pada

peledakan tambang terbuka. Cuaca hujan akan mempengaruhi tingkat keamanan

kerja secara keseluruhan. Lantai kerja yang licin sehingga membahayakan pekerja

dan unit, atau bahkan dapat memicu misfire (gagal meledak) apabila peledakan

menggunakan metode arus listrik. Hujan dapat mengakibatkan adanya arus yang

masuk kedalam rangkaian peledakan yang dihasilkan oleh petir. Masuknya arus

kedalam rangkaian dapat menimbulkan ledakan yang tidak terkontrol.

2. Faktor Yang Dapat Dikendalikan

Adalah fakor-faktor yang dapat dikendalikan oleh kemampuan manusia

dalam merancang suatu peledakan untukm emperoleh hasil peledakan yang

diharapkan. Adapun fakor-faktor tersebut adalah sebagai berikut :

2.1 Arah dan Kemiringan Lubang Ledak

Terdapat dua arah pengeboran secara teoritis, yaitu lubang ledak tegak dan

lubang ledak miring. Pada kegiatan peledakan, posisi dan arah dari lubang ledak

18

memberikan keuntungan dan kerugian tersendiri. Hal ini berkaitan dengan

distribusi energi ledakan yang dihasilkan dari kedua jenis lubang ledak tersebut.

Lubang tembak yang dibuat tegak, maka pada bagian lantai jenjang akan

menerima gelombang tekan yang besar, sehingg amenimbulkan tonjolan pada

lantai jenjang, hal ini dikarenakan gelombang tekan sebagianakan dipantulkan

pada bidang bebas dan sebagian lagi akan diteruskan pada bagian bawah lantai

jenjang.

Sedangkan dalam pemakaian lubang tembak miring akan membentuk

bidang bebas yang lebih luas, sehingga akan mempermudah proses pecahnya

batuan karena gelombang tekan yang dipantulkan lebih besar dan gelombang

tekan yang diteruskan pada lantai jenjang lebih kecil. (Lihat gambar 1.7.)

Gambar 1.7.

Distribusi gelombang energi peledakan lubang ledak (Jimeno, 1995)

Adapun keuntungan dari penggunaan lubang ledak tegak terhadap kegiatan

peledakan adalah sebagai berikut :

1. Kegiatan pengeboran dapat dilakukan dengan akurat

2. Lebih mudah dalam pengerjaannya

3. Waktu pengeboran lebih singkat

4. Untuk tinggi jenjang yang sama panjang lubang ledak lebih pendek jika

dibandingkan dengan lubang ledak miring

Kerugian dari penggunaan lubang ledak tegak terhadap kegiatan peledakan

adalah sebagai berikut :

19

1. Resiko terjadinya backbreak lebih besar

2. Jenjang yang diperoleh tidak stabil dan lantainya tidak rata

3. Ukuran material tidak seragam

Keuntungan dari penggunaan lubang ledak miring terhadap kegiatan

peledakan adalah sebagai berikut :

1. Bidang bebas yang tersedia menjadi lebih luas

2. Fragmentasi yang dihasilkan baik

3. Dinding jenjang yang dihasilkan rata

4. Mengurangi resiko terjadinya backbreak

5. Mengurangi resiko terjadinya longsoran pada jenjang

Kerugian dari penggunaan lubang ledak miring terhadap kegiatan peledakan

adalah sebagai berikut :

1. Pengeboran kurang akurat karena tingkat kesulitan penempatan alat bor

yang meningkat

2. Biaya operasi meningkat

3. Waktu edar pengeboran menjadi lebih lama

4. Dibutuhkan pengawasan yang lebih ketat

5. Pengisian bahan peledak menjadi lebih sulit

2.2 Pola Pengeboran

Pola pengeboran merupakan suatu pola pada kegiatan pengeboran dengan

menempatkan lubang lubang ledak secara sistematis, yaitu tersusun rapi baik

dari jarak antara lubang ledak maupun terhadap bidang bebas.

Berdasarkan letak letak lubang bor maka pola pengeboran pada

umumnya dibedakan menjadi dua macam, yaitu :

Pola pengeboran sejajar (Lihat gambar 1.8)

Pola pengeboran selang-seling (Lihat gambar 1.8)

Pola pengeboran sejajar adalah pola dengan penempatan lubang-lubang

ledak yang saling sejajar pada setiap kolomnya, sedangkan pola pengeboran

selang-seling adalah pola dengan penempatan lubang-lubang ledak secara selang

seling pada setiap kolomnya.

20

Dalam penerapannya, pola pengeboran sejajar merupakan pola yang umum

karena lebih mudah dalam pembuatannya, namun perolehan ukuran material hasil

peledakan tidak seragam, sedangkan pengeboran selang-seling lebih sulit

pembuatannya dilapangan namun menghasilkan ukuran material hasil peledakan

yang seragam.

Gambar 1.8.

Pola pengeboran (Koesnaryo, 2011)

2.3 Diameter Lubang Ledak

Ukuran diameter lubang ledak merupakan faktor yang penting dalam

merancang suatu peledakan, karena akan mempengaruhi dalam penentuan jarak

burden dan jumlah bahan peledak yang digunakan pada setiap lubangnya, semakin

besar diameter lubang ledak maka akan diperoleh laju produksi yang besar pula.

Faktor-faktor yang mempengaruhi diameter lubang ledak yang digunakan

antara lain adalah sebagai berikut:

Ukuran fragmentasi yang diinginkan

Isian bahan peledak berkaitan dengan efek ledakan yang dihasilkan

Keperluan penggalian batuan secara selektif

Untuk diameter lubang ledak yang kecil, maka energi yang dihasilkan akan

kecil. Sehingga jarak antar lubang bor dan jarak ke bidang bebas haruslah kecil

juga dengan maksud agar energi ledakan cukup kuat untuk menghancurkan batuan

dan begitu pula sebaliknya.

21

2.4 Geometri Peledakan

Geometri peledakan adalah faktor rancangan yang dapat dikendalikan. Pada

geometri peledakan terdapat parameter-parameter yang sangat berpengaruh

terhadap keberhasilan suatu peledakan, diantaranya burden, spacing, subdrillling,

stemming, kedalaman lubang ledak, kolom isian dan powder factor. (Lihat

gambar 1.9.)

Gambar 1.9.

Geometri peledakan menurut RL.Ash

Untuk memperoleh hasil peledakan yang diinginkan, maka perlu dilakukan

perancangan peledakan yang memperhatikan besaran-besaran geometri peledakan.

Geometri peledakan menurut R.L. Ash (1963), adalah sebagai berikut :

- Burden (B)

Burden adalah jarak tegak lurus antara lubang ledak dengan bidang bebas

yang panjangnya tergantung pada karakteristik batuan, menentukan ukuran burden

merupakan langkah awal agar fragmentasi batuan hasil peledakan dapat

memuaskan dengan hasil efek peledakan yang masih diperbolehkan.

22

Burden diturunkan berdasarkan diameter lubang ledak atau diameter mata

bor. Untuk menentukan burden, R.L. Ash (1963) mendasarkan pada acuan yang

dibuat secara empirik, yaitu adanya batuan standar dan bahan peledak standar.

Batuan standar memiliki densitas 160 lb/cuft (2,56 ton/m3), sedangkan

bahan peledak standar adalah bahan peledak yang mempunyai berat jenis 1,20 dan

memiliki besaran kecepatan detonasi 12.000 fps (3657,6 m/detik). Dalam

persamaan matematis dituliskan dengan :

=Kb x De

39,30 m . (1)

Dimana :

B= Burden (m) Kb=Burden Ratio

De = Diameter lubang ledak (inchi)

Apabila batuan yang akan diledakkan sama dengan batuan standar dan

bahan peledak yang dipakai adalah bahan peledak standar, maka digunakan

burden ratio (Kb) yaitu 30. Tetapi apabila digunakan yang tidak standar maka

perlu dilakukan koreksi dengan menggunakan faktor penyesuaian.

Faktor koreksi material yang diledakkan (AF1)

AF1 = )2.......(................................................................................

3/1

D

Dstd

Dimana :

Dstd = kerapatan batuan standard, 2,56ton/m3

D = kerapatan batuan yang diledakkan (ton/m3)

Faktor penyesuaian terhadap bahan peledak yang digunakan (AF2)

AF2= )3...(.......................................................................

.3/1

2

2

VestdSGstd

VeSG

Dimana :

SG = berat jenis bahan peledak yang digunakan

Ve = kecepatan detonasi bahan peledak yang digunakan (fps)

SGstd = berat jenis bahan peledak standard, 1,20.

Vestd = kecepatan detonasi bahan peledak standard, 12.000 fps

Sehingga Kb terkoreksi adalah = Kb x AF1 x AF2 ................................. (4)

23

Untuk mengatasi masalah-masalah seperti kemungkinan terjadinya vibrasi,

airblast, flyrock, dan ukuran material yang tidak seragam dapat diperkirakan

dengan menghubungkan kedua parameter antara burden dengan tinggi jenjang,

yang dinamakan Stiffness Ratio(L/B).

Nilai Stiffness Ratio beserta pengaruhnya dapat dilihat pada tabel 1.7. Nilai

Stiffness Ratio yang semakin besar maka menunjukan fragmentasi yang semakin

baik namun semakin tidak ekonomis, maka dengan demikian perlu diketahui

perbandingan yang optimal antara tinggi jenjang dan burden yang diterapkan.

Tabel 1.7.

Stiffness Ratio dan Pengaruhnya (C.J. Konya, 1955)

- Spacing

Spacing dapat diartikan sebagai jarak terdekat antara antara dua lubang

tembak yang berdekatan dalam satu baris. Yang perlu diperhatikan dalam

memperkirakan spasi adalah apakah ada interaksi di antara isian yang saling

berdekatan.

Besar spasi dapat ditentukan dengan rumus sebagai berikut :

S = Ks x B ............................................................................................... (5)

Dimana :

S = Spacing (m) Ks= Spacing ratio(1,00-2,00)

B= Burden (m)

Spacing yang lebih kecil dari ketentuan akan menyebabkan ukuran batuan

hasil peledakan terlalu hancur. Tetapi jika spacing lebih besar dari ketentuan akan

24

menyebabkan banyak terjadi bongkah dan tonjolan diantara dua lubang ledak

setelah peledakan. Berdasarkan urutan peledakannya, pedoman spacing adalah

sebagai berikut :

Peledakan serentak, S = 2 B

Peledakan beruntun dengan delay interval lama, S=B

Untuk pola peledakan dengan ms delay, maka S antara 1B sampai 2B

Jika terdapat kekar yang tidak saling tegak lurus, maka S antara 1,2B

sampai 1,8B

Peledakan dengan pola equilateraldan beruntun tiap lubang ledak dalam

baris yang sama, maka S = 1,15 B

- Stemming (T)

Stemming adalah lubang ledak bagian atas yang tidak diisi bahan peledak,

tetapi diisi oleh abu hasil pengeboran atau material berukuran kerikil (lebih baik)

dan dipadatkan di atas bahan peledak. Fungsi stemming adalah agar terjadi stress

balance dan untuk mengurung gas-gas hasil ledakan agar dapat menekan batuan

dengan kekuatan yang besar. Sedangkan di dalam penggunaan stemming yang

perlu diperhatikan adalah panjang stemming dan ukuran material stemming.

Stemming yang pendek dapat menyebabkan pecahnya batuan pada bagian

atas, tapi mengurangi fragmentasi keseluruhan karena gas hasil ledakan menuju

atmosfir dengan mudah dan cepat, juga akan menyebabkan terjadinya flyrock,

overbreak pada bagian permukaan dan juga akan menimbulkan airblast.

Panjang stemming dapat ditentukan dengan menggunakan rumus :

T = Kt x B ................................................................................................ (6)

Dimana :

T = Panjang Stemming (m)

B = Burden(m)

Kt = Stemming Ratio (0,75-1,00)

25

Untuk menghitung panjang stemming perlu ditentukan terlebih dahulu

stemming ratio (Kt), yaitu perbandingan antara panjang stemming dengan burden.

Biasanya Kt yang digunakan adalah 0,75.

- Kedalaman Lubang Ledak

Kedalaman lubang tembak biasanya ditentukan berdasarkan kapasitas

produksi yang diinginkan dan kapasitas dari alat muat. Sedangkan untuk

menentukan kedalaman lubang tembak dapat digunakan rumus sebagai berikut :

H= Kh x B ............................................................................................... (7)

Dimana :

H = kedalaman lubang tembak, (m)

Kh = Hole depth ratio (1,5 4,0)

Penambahan lubang ledak ekstra dengan kedalaman yang lebih pendek

daripada lubang ledak normal menghasilkan fragmentasi hasil yang lebih baik

terutama pada bagian atas (Jimeno, 1995). Teknik ini disebut deck charges.(Lihat

gambar 1.10.)

Gambar 1.10.

Lubang ledak tambahan (Jimeno, 1995)

Penggunaan lubang ledak tambahan dengan kedalaman yang lebih pendek

baik diterapkan untuk peledakan dengan material batuan yang kompak dan kuat

agar diperoleh fragmentasi batuan hasil peledakan yang baik.

Biaya peledakan akan meningkat apabila teknik deck charges diterapkan,

karena jumlah bahan peledak yang digunakan serta biaya pengeboran tambahan

dalam penambahan lubang ledak.

26

- Subdrilling

Subdrilling adalah tambahan kedalaman dari lubang bor di bawah lantai

jenjang yang dibuat agar jenjang yang dihasilkan sebatas dengan lantainya dan

lantai yang dihasilkan rata. Bila jarak subdrilling terlalu besar maka akan

menghasilkan efek getaran tanah, sebaliknya bila subdrilling terlalu kecil maka

akan mengakibatkan problem tonjolan pada lantai jenjang karena batuan tidak

akan terpotong sebatas lantai jenjangnya. Panjang subdrilling dapat ditentukan

dengan menggunakan rumus sebagai berikut :

J= B x Kj ............................................................................................... (8)

Dimana :

J = subdrilling, (m)

Kj= subdrilling ratio (0,2 0,3)

- Charge Length (PC)

Charge lengthmerupakan panjang isian bahan peledak, dimana

persamaannya dapat dirumuskan sebagai berikut :

PC = H T .............................................................................................. (9)

Dimana :

PC = Panjang kolom isian bahan peledak (m)

H = Kedalaman lubang ledak (m)

T = Stemming (m)

- Loading Density (de)

Loading density adalah jumlah isian bahan peledak per meter kolom isian,

dapat dituliskan dalam persamaan :

de = 0,508 x D2 x SG ............................................................................ (10)

Dimana :

de = Loading Density (kg/m) SG=Berat jenis bahan peledak

D = Diameter lubang ledak (inchi)

- Powder factor (PF)

Powder factor adalah suatu bilangan yang menyatakan perbandingan antara

penggunaan bahan peledak terhadap jumlah material yang diledakkan atau

dibongkar dalam kg/m, berdasarkan jenis batuan yang akan diledakan, nilai

27

powder factor yang disarankan menurut Jimeno (1995) dapat dilihat pada tabel

1.8 dan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan :

)11.........(................................................................................V

nPCde

V

EPF

Dimana :

PF = Powder Factor (kg/m3)

E = Jumlah bahan peledak yang digunakan (kg)

V = Volume batuan yang terbongkar (m3)

de = Loading density(kg/m)

PC = Charge length (m)

n = jumlah lubang ledak

Tabel 1.8.

Powder Factor yang disarankan (Jimeno, 1995)

Type of Rock UCS, (MPa) Powder Factor (kg/m3)

Massive high strength rock 50 - >100 0,6 1,5

Medium strength rock 25 - 50 0,3 0,6

Highly fissured rock

28

Berdasarkan arah runtuhan batuan, pola peledakan diklasifikasikan sebagai

berikut:

V Cut yaitu pola peledakan yang arah runtuhan batuannya kedepan dan

membentuk huruf V.

Box Cut yaitu pola peledakan yang arah runtuhan batuannya ke depan dan

membentuk kotak.

Corner Cutatau Square Corner yaitu pola peledakan yang arah runtuhan

batuannya ke salah satu sudut dari bidang bebasnya.

Gambar 1.11.

Pola peledakan berdasarkan arah runtuhan batuan

2.6 ArahPeledakan

Menurut R.L. Ash (1963) arah peledakan yang baik untuk menghasilkan

fragmentasi yang seragam adalah mengarah kepada sudut tumpul perpotongan

antara arah umum kekar mayor dan minor, dengan demikian penggunaan energi

bahan peledak akan lebih baik karena tidak adanya penerobosan energi.

Apabila arah peledakan mengarah pada sudut lancip, maka akan terjadi

penerobosan energi peledakan dari bahan peledak melalui rekahan-rekahan atau

kekar yang ada pada batuan. Hal ini mengakibatkan ukuran material hasil

peledakan menjadi tidak seragam dan terbentuk pula blok-blok.

29

2.7 Bahan Peledak

Bahan peledak adalah suatu bahan kimia senyawa tunggal atau campuran

berbentuk padat, cair, dan gas atau campurannya yang apabila diberi aksi panas,

benturan, gesekan atau ledakan awal akan mengalami suatu reaksi kimia

eksotermis sangat cepat dan hasil reaksinya sebagian atau seluruhnya berbentuk

gas disertai panas dan tekanan sangat tinggi yang secara kimia lebih stabil.

Karakteristik bahan peledak (handak) yang sangat mempengaruhi operasi

peledakan pada tambang terbuka adalah kekuatan, kecepatan detonasi, kepekaan,

bobot isi, tekanan detonasi, sifat gas beracun dan ketahanan bahan peledak

terhadap air.

a. Kekuatan Bahan Peledak

Kekuatan suatu bahan peledak adalah ukuran yang dipergunakan untuk

mengukur energi yang terkandung pada bahan peledak dan kerja yang dapat

dilakukan oleh bahan peledak. Kekuatan bahan peledak biasanya dinyatakan

dalam (%).

b. Kecepatan Detonasi

Kecepatan detonasi disebut juga dengan velocity of detonation atau VoD

merupakan sifat bahan peledak yang sangat penting yang secara umum dapat

diartikan sebagai laju rambatan gelombang detonasi sepanjang bahan peledak

dengan satuan millimeter per sekon (m/s) atau feet per second (fps).

Kecepatan detonasi dipengaruhi oleh :

1. Jenis handak (ukuran butir, bobot isi)

2. Diameter dodol atau diameter lubang ledak

3. Derajat pengurungan (degrre of confinement)

4. Penyalaan awal (initiating)

c. Kepekaan (Sensitivity)

Sifat yang menunjukkan tingkat kemudahan atau kerentanan suatu bahan

peledak untuk terinisiasi (meledak) akibat adanya impuls atau dorongan dari luar

dalam bentuk benturan (impact), gelombang kejut (shock wave), panas (heat atau

flame), atau gesekan (friction).

30

d. Bobot Isi

Bobot isi bahan peledak digunakan terutama untuk memperkirakan

parameter kekuatan bahan peledak satu sama lainnya. Bobot isi bahan peledak

menentukan berat bahan peledak yang dapat dimasukan pada suatu lubang ledak.

e. Tekanan Detonasi

Tekanan detonasi adalah tekanan yang menyebar seketika dalam kolom isian

bahan peledak, besaran tekanan detonasi ini dinyatakan dalam kilobar (kb).

Tekanan detonasi akibat ledakan akan terjadi disekitar dinding lubang ledak

dan kemudian menyebar kesegala arah, hal ini dipengaruhi oleh :

1. Jenis bahan peledak

2. Derajat pengurungan

3. Jumlah dan temperatur gas hasil ledakan

f. Sifat gas beracun (fumes)

Bahan peledak yang meledak dapat menghasilkan dua jenis gas yang saling

berbeda sifatnya yaitu smoke dan fumes. Smoke terjadi apabila di dalam bahan

peledak terdapat jumlah oksigen yang tepat sehingga selama reaksi seluruh

hidrogen akan membentuk uap air (H2O), karbon bereaksi membentuk karbon

dioksida (CO2) dan nitrogen menjadi N2 bebas. Fumes adalah gas beracun yang

merupakan hasil dari suatu proses peledakan yang tidak sempurna.

g. Ketahanan terhadap air

Ketahanan terhadap air adalah kemampuan suatu bahan peledak untuk

mempertahankan fungsinya terhadap gangguan air. Bahan peledak mempunya dua

bentuk ketahanan terhadap air, yaitu ketahanan internal dan eksternal.

Ketahanan internal didefinisikan sebagai ketahanan terhadap air yang

dikenakan pada komposisi bahan peledak itu sendiri, contohnya pada emulsi.

Sedangkan ketahanan eksternal adalah kemampuan bahan peledak untuk tetap

pada komposisi unsur yang sama ketika dipengaruhi oleh air diluar komposisi

bahan peledak.

Untuk sebagian besar jenis bahan peledak, adanya air di dalam lubang ledak

dapat mengakibatkan panambahan unsur H dan O sehingga memerlukan panas

yang lebih banyak untuk menguapkan menjadi uap air. Disamping itu air dapat

31

melarutkan sebagian kandungan bahan peledak sehingga menyebabkan bahan

peledak rusak.

2.8 Ketelitian Pengeboran

Untuk memperoleh hasil peledakan yang baik, ketelitian kegiatan

pengeboran merupakan salah satu faktor yang berpengaruh. Hal ini berkaitan

dengan jarak antar lubang ledak, bahkan geometri peledakan yang direncanakan.

Ketelitian pengeboran sangat dipengaruhi oleh keahlian operator alat bor dan juga

kondisi lapangan atau lokasi peledakan. Lokasi peledakan yang dipersiapkan

dengan baik dan relatif rata, membuat operator alat bor lebih mudah dalam

mengoprasikan alat sehingga ketelitian pengeboran dapat meningkat.

3. Pengertian Fragmentasi

Fragmentasi adalah suatu istilah yang digunakan sebagai petunjuk ukuran

setiap bongkah batuan setelah peledakan. Tingkat fragmentasi batuan hasil

peledakan sangat penting dalam menilai keberhasilan dari suatu kegiatan

peledakan, dimana material yang memiliki ukuran seragam lebih diharapkan dari

pada material yang banyak berukuran bongkah. Untuk tujuan tertentu ukuran

fragmentasi yang besar atau bongkah diperlukan, misalnya disusun sebagai

penghalang (barrier) ditepi jalan tambang. Namun kebanyakan target fragmentasi

berukuran kecil. Tingkat fragmentasi yang kecil akan menambah produktivitas,

mengurangi keausan dan kerusakan peralatan sehingga menurunkan biaya

pemuatan, pengangkutan, dan proses selanjutnya, dalam beberapa pekerjaan juga

akan mengurangi secondary blasting.

Dalam mengontrol ukuran fragmentasi, jumlah energi yang dihasilkan oleh

bahan peledak harus cukup untuk menghancurkan massa batuan. Ritinger

berpendapat bahwa energi yang dibutuhkan pada fragmentasi berhubungan

dengan sejumlah area permukaan baru yang akan diledakkan (energi adalah fungsi

area). Bahan peledak juga harus ditempatkan dalam satu konfigurasi geometri atau

pola peledakan, dengan urutan dimana lubang ledak dinyalakan dan interval

waktu antar detonasi. Pelepasan energi pada interval waktu yang kurang tepat

32

akan mempengaruhi hasil akhir pedakan, meskipun energi yang digunakan sudah

tepat, dan ditempatkan dengan strategis diseluruh massa batuan dalam pola yang

tepat. Jika waktu inisiasi tidak tepat, maka dapat terjadi perbedaan pada pecahnya

batuan, getaran, air blast, flyrock, dan backbreak.

Tujuan utama dari fragmentasi dengan menggunakan bahan peledak adalah

melaksanakan operasi dengan biaya serendah mungkin, namun sesuai teknis dan

standart kondisi keamanan.

Dalam setiap proyek pertambangan, pengeboran dan peledakan adalah

operasi dasar pertama, dan dapat mempengaruhi hasil operasi berikutnya,

produktivitas serta biaya.

Sumber : Jimeno, 1995

Gambar 1.12

Diagram Alir Siklus Penambangan

Suatu fragmentasi hasil peledakan dapat dikatakan optimal apabila mudah

digali, didapatkan bentuk muckpile hasil peledakan tidak rata, melainkan

Drillin

g

Blasting Loading Haulage

Secondary

Blasting

Primary

Crushing

Secondary

Crushing

Grinding

Useful

Product

33

menumpuk ke atas, didapatkan distribusi ukuran material yang rata, dan tidak

terdapat material berukuran besar atau boulder.

4. Perhitungan Fragmentasi Teoritis

Tingkat distribusi ukuran fragmentasi batuan hasil peledakan yang

diinginkan dapat diperkirakan dengan memasukkan data variabel-variabel

peledakan yan digunakan. Variabel tersebut meliputi sifat fisik dan karakteristik

massa batuan, bahan peledak dan jumlah isian serta geometri peledakan yang

digunakan.

Dalam memperkirakan fragmentasi batuan hasil peledakan dapat

digunakan beberapa cara, salah satunya yang paling umum digunakan adalah

model Kuz-Ram. Model Kuz-Ram merupakan gabungan dari dua persamaan,

yaitu persamaan Kuznetsov untuk menentukan ukuran fragmentasi rata-rata, dan

persamaan Rossin-Rammler untuk menentukan prosentase material yang

tertampung di crusher. Kuznetsov (1973) telah melakukan penelitian pengukuran

fragmentasi dan menghasilkan suatu persamaan yang dikenal dengan persamaan

Kuznetsov, yaitu :

x = A x 6/18.0

xQQ

Vo

.............................................................. (12)

Keterangan :

X = ukuran fragmentasi rata-rata (cm)

A = faktor batuan, 7 untuk batuan menengah

10 untuk batuan keras dan banyak kekar

13 untuk batuan sangat keras dan sedikit kekar

Vo= volume batuan yang terbongkar (B x S x L dalam m3)

Q = jumlah bahan peledak TNT pada setiap lubang ledak (kg)

Jika :

Qe = massa bahan peledak per lubang ledak (kg)

E = Relative weight strength (RWS) bahan peledak

Q = massa TNT (kg)

34

RWS TNT = 115

Maka:

Qe x e = Q x 115

Q = Qe x E

115

Kuznetsov (1983), kemudian memodifikasi persamaan tersebut dengan

menggunakan bahan peledak ANFO menjadi persamaan :

X = A x 30/19

6/1

8.0

115

ExxQe

Qe

Vo

........................................... (13)

` Keterangan :


A = faktor batuan (rock factor) = RF, dihitung dengan menggunakan

Blastability Index.

Vo= volume batuan yang terbongkar (B x S x L dalam m3).

Qe = jumlah bahan peledak per lubang tembak, kg.

E = kekuatan bahan peledak (RWS), untuk ANFO = 100; TNT =115.

Menurut Gheibie et al. (2009) modifikasi model Kuz-Ram memiliki

beberapa kekurangan dalam memprediksi distribusi ukuran material, oleh karena

itu, mereka telah mengusulkan suatu bentuk baru dari Kuz-Ram dengan beberapa

koreksi di mana nilai koreksi tersebut merupakan koreksi dari faktor batuan yang

berkisar antara 0,06 sampai 0,073 yang termasuk dalam prediksi material.

Persamaan berikut digunakan untuk memprediksi ukuran fragmen rata-rata :

X = ((0,06 to 0,073) x BI) x 30/19

6/1

8.0

115

ExxQe

Qe

Vo

.......... (14)

Keterangan :


BI = Blastabillity Index Parameter

Vo = volume batuan yang terbongkar (B x S x L dalam m3).

Qe = jumlah bahan peledak per lubang tembak, kg.

E = kekuatan bahan peledak (RWS), untuk ANFO = 100; TNT =115.

35

Dalam model ini, Indeks kemampuledakan (BI) digunakan untuk

mengoreksi perhitungan Indeks Keseragaman Cunningham. Lily (1986)

memberikan suatu cara penentuan faktor batuan (rock factor-RF) yang relatif

lebih presisi dari pada penggolongan faktor batuan di atas. Nilai faktor batuan

didapatkan dari indeks kemampuledakan (blastabillity index-BI) batuan yang

bersangkutan.

Persamaan yang memberikan hubungan antara faktor batuan dengan

indeks kemampuledakan menurut Lilly (1986) adalah sebagai berikut :

RF = 0,12 x BI .......................................................................... (15)

Tabel 1.9

Blastabillity Index Parameter

Geomechanic Parameters Rating

1. Rock Mass Description (RMD)

1.1. Powdery / Friable 10

1.2. Blocky 20

1.3. Totally massive 50

2. Joint Plane Spacing (JPS)

2.1. Close (< 0,1 m) 10

2.2. Intermediate (0,1 1 m) 20

2.3. Wide ( > 1 m) 50

3. Joint Plane Orientation (JPO)

3.1. Horizontal 10

3.2. Dip Out of Face 20

3.3. Strike Normal to Face 30

3.4. Dip into Face 40

4. Specific Grafity Influence (SGI) SGI = 25 x SG 50 (ton/m3)

5. Hardness (H) 1 10 Sumber : Lombok Efendi R Panjaitan, 2004, ITB

Nilai dari indeks kemampuledakan ditentukan dari penjumlahan bobot

nilai lima parameter utama yang diberikan oleh Lilly dijumlahkan dari yaitu rock

mass description (RMD), joint plane spacing (JPS), joint plane orientation (JPO),

specific gravity influence (SGI), dan hardness (H). Parameter batuan yang

diperlukan dapat dilihat pada Tabel 1.8. Hubungan antara kelima parameter

tersebut dengan indeks kemampuledakan tertera dalam persamaan berikut :

BI = 0,5 x (RMD + JPS + JPO + SGI + H) .............................. (16)

36

Untuk menentukan fragmentasi batuan hasil peledakan digunakan

persamaan Roslin-Ramler, yaitu :

Rx = e-(X/Xc)

n

............................................................................................... (17)

Xc = n

X/1)693,0( .................................................................... (18)

Keterangan:

Rx = Prosentase material yang tertahan pada ayakan x (%)

X = Ukuran ayakan (cm)

Xc = Karakteristik Ukuran

n = Indeks keseragaman

Besarnya nilai indeks keseragaman (n) didapatkan dengan persamaan yang

telah dikembangkan oleh Cunningham (2005), teori baru dari keseragaman indeks

yaitu sebagai berikut:

n = ns 2 - 30B

d

1 + mb

2 1 -

Dt

B (

lb

Hb)0,3

C(n) .......... (19)

Keterangan:

B = Burden (m)

d = Diameter bahan peledak (mm)

Dt = Standard deviasi dari keakuratan pengeboran (m)

mb = Nisbah perbandingan spasi dengan burden

lb = Panjang isian (m)

Hb = Tinggi jenjang (m)

C(n) = correction factor (square pattern = 1, staggered pattern = 1,1)

ns = faktor penggabungan scatter of dely time yang digunakan dalam

peledakan

Faktor ns dapat dinyatakan sebagai berikut :

ns = 0,206 + (1 - Rs

4)0,8

........................................................... (20)

Dimana, Rs adalah scatter ratio dan dapat dinyatakan sebagai berikut :

Rs = Tr

Tx ................................................................................ (21)

37

Keterangan:

Tr = Range of delay scatter (ms)

Tx = Desired delay between holes (ms)

Nilai n mengidentifikasikan keseragaman dari distribusi ukuran

fragmentasi hasil peledakan. Umumnya nilai n berada pada selang 0,8 sampai

2,2 dimana semakin beasr nilai n maka ukuran fragmentasi semakin seragam

sedangkan nilai n yang rendah mengindikasikan kurang seragamnya distribusi

ukuran fragmentasi, yang berarti adanya perbedaan yang besar antara fragmentasi

berukuran halus (fines) dan besar (oversize). Parameter peledakan yang bisa

ditentukan untuk menghasilkan nilai n yang tinggi adalah sebagai berikut :

1) Memperkecil nisbah antara burden dan diameter lubang ledak.

2) Meningkatkan keakuratan pengeboran.

3) Meningkatkan nisbah antara panjang isian dan tinggi jenjang.

4) Meningkatkan nisbah antara spasi dan burden.

5) Penggunaan pola pengeboran selang-seling (staggered pattern)

daripada pola sejajar (square pattern).

5. Data-data yang diperlukan untuk prediksi fragmentasi menggunakan Kuz-

Ram Model adalah data-data dari desain pola pengeboran - peledakan dan

data-data geologi, sebagai berikut :

a) Desian Pola Peledakan

Tabel 1.10

Data-data Pola Peledakan

Pattern Design Nilai Satuan Staggered or square

Hole Diameter mm

Charge Length m

Burden m

Spacing m

Drill Accuracy SD m

Bench Height m

Face Dip Direction deg

38

b) Intact Rock Properties

Tabel 1.11

Data-data Intact Rock Properties

Intact Rock

Properties Nilai Satuan

Rock Factor Rock Type Rock Specific

Gravity SG

Elastic Modulus GPa

UCS MPa

c) Joint Condition

Tabel 1.12


Jointing Nilai Satuan

Spacing m

Dip deg

Dip Direction deg

In-situ block m

d) Data Bahan Peledak

Tabel 1.12


Explosives Nilai Satuan

Density SG

RWS (%

ANFO)

Nominal VOD m/s

Effective VOD m/s

Explosive Strength

6. Perhitungan Fragmentasi Hasil Peledakan

Fragmentasi hasil peledakan dapat diukur secara manual maupun

menggunakan bantuan Software sehingga lebih memudahkan proses pengukuran

hasil peledakan.

39

Mengamati, mengukur dan menghitung ukuran fragmentasi batuan hasil

peledakan dapat dikakukan degan cara Photoanlysis, mengacu pada studi gambar

untuk mengevaluasi hasil dari peledakan.

Foto yang diambil dari muckpile pada tahap yang berbeda-beda kemudian

dianalisa setiap batuan tunggal untuk mengetahui ukuran dari batuan tunggal

tersebut (DMVP Slovenija).

Analisa Fragmentasi Menggunakan Pengukuran Manual Secara

Photoanlysis terdiri dari kegiatan pengumpulan data yang dilakukan di lokasi

penelitian terbagi dalam 2 tahap kegiatan, yaitu :

1. Tahap pra penelitian

Pada tahap ini dilakukan persiapan - persiapan sebelum melakukan kegiatan

penelitian. Persiapan-persiapan yang dilakukan, antara lain survey lokasi yang

akan dijadikan tempat penelitan dan menyiapkan alat yang akan dipakai untuk

kegiatan penelitian. Karena data yang akan dikumpulkan dari lokasi penelitian

berupa foto, maka alat utama yang dipakai untuk kegiatan penelitian ini adalah

kamera digital. Selain itu untuk membantu dalam penentuan ukuran fragmentasi

batuan hasil peledakan sebenarnya pada saat penelitian, maka digunakan kayu

ukur berskala dengan panjang tertentu.

Gambar 1.13

Kayu ukur berskala dengan panjang 50 cm

40

2. Tahap penelitian

Pada tahap ini dilakukan kegiatan pengambilan data. Data yang diambil

adalah fragmentasi batuan hasil peledakan. Fragmentasi batuan hasil peledakan ini

kemudian difoto dengan menggunakan kamera digital. Sebelum difoto ada

beberapa kegiatan yang harus dilakukan, antara lain :

a. Menentukan batas daerah tumpukan fragmentasi batuan hasil

peledakan yang akan difoto. Batas daerah yang akan difoto sebaiknya

mewakili keseluruhan ukuran fragmentasi batuan hasil peledakan ;

b. Menempatkan kayu berskala ukuran tertentu pada salah satu

fragmentasi batuan hasil peledakan agar dapat ditentukan skala pada

foto .

Gambar 1.14.

Contoh pengukuran distribusi fragmentasi hasil peledakan

41

Sumber : Indentifikasi tingkat keseragaman dengan metode koefisien tekstur.

2. Data Pendukung

Yang dimaksud dengan data pendukung adalah data-data yang dapat

mendukung data-data dari lapangan. Pada umumnya data pendukung diambil dari

laporan-laporan penelitian terdahulu atau data dan brosur-brosur dari instansi

terkait.

3. Analisa Penyelesaian Masalah

Permasalahan yang ada di lapangan selanjutnya dipelajari dan dikaji dengan

mendasarkan data-data yang ada dan juga mendasarkan pada teori-teori yang

diungkapkan oleh para ahli peledakan kemudian mencari alternatif penyelesaian

dari permasalahan tersebut.

Survey Lokasi Penelitian

Analisis Data Foto

Penempatan Kayu Berskala

Ukuran Tertentu Pada

Fragmentasi Batuan

Penentuan Daerah Tumpukan

Fragmentasi Batuan Hasil

Peledakan yang akan difoto

Persiapan Alat Penelitian

( Kamera Digital & Kayu

Ukur berskala

Pra Penelitian

Pengambilan Foto

Fragmentasi Batuan Hasil

Peledakan

Penelitian

42

H. MANFAAT PENELITIAN Manfaat dari penelitian ini adalah meningkatnya produktivitas unit

peremuk, sehingga sasaran produksi yang ditetapkan oleh perusahaan dapat

tercapai.

I. DAFTAR PUSTAKA 1. Bhandari, Sushil. 1997. Engineering Rock Blasting Operation

Rotterdam/Brookfield.

2. Bienewski, Engineering Rock Mass Clasification, John Wiley & Sons, New York, 1989.

3. Hustrulid, William.1999.Blasting Principles for Open Pit Mining Vol 1. Rotterdam/Brookfield.

4. Jimeno, E. L. 1995. Drilling and Blasting Of Rocks. Rotterdam/Brookfield.

5. Pfleider, Eugene P. 1968. Surface Mining. The American Institute of Mining, Metallurgical and Petroleum Engineers, Inc.

6. S. Koesnaryo.2011. Teknik Peledakan Buku I dan II. Jurusan Teknik Pertambangan. Fakultas Teknologi Mineral. Universitas Pembangunan

Nasional VeteranYogyakarta. Yogyakarta. 7. S. Saptono.2006. Teknik Peledakan. Jurusan Teknik Pertambangan.

Fakultas Teknologi Mineral. Universitas Pembangunan Nasional Veteran Yogyakarta. Yogyakarta.

8. .2012. Modul Diklat Teknik Pemberaian Batuan. Pusdiklat Minerba. Bandung.

J. SCHEDULE PELAKSANAAN PENELITIAN

No Kegiatan Waktu (minggu)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0 1. StudiLiteratur

2. ObservasiLapangan

3. Pengambilan Data

4. Pengolahan Data

5. Analisa Data

6. PenyusunanDraft

Documents

Revisi Ke-II Proposal TA