Laporan Pemboran [PDF]

Citation preview

LAPORAN SIMULASI PRAKTIKUM PEMBORAN



KELOMPOK II



PROGRAM STUDI S1/D3 TEKNIK PERTAMBANGAN JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN FAKULTAS TEKNIK PERTAMBANGAN DAN PERMINYAKAN UNIVERSITAS PAPUA



SORONG 2018



LAPORAN SIMULASI PRAKTIKUM PEMBORAN Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Kelulusan Pada Matakuliah Teknik Pemboran Program Studi S1/D3 Teknik Pertambangan Jurusan Teknik Pertambangan Fakultas Teknik Pertambangan Dan Perminyakan Universitas Papua Tahun Akademik 2017/2018 Nukuway R Ondowapo Matheus Kladius Yoses H Balyo Evlina S Kapitarauw Nikanor N Manori Wilson W G Ameto Alfian V Ieprasetyo Jusanli Leatemia Mario Saputra Merry Tefa Septiani Dhimas Setiawan Kurniawan Abdullah Yoseph F Maturbongs Givenshe A W Pasongli Natalia Tuanakotta Annisa Sari Regina R Sumawe



201540002 201540005 201540012 201540014 201563007 201563030 201563041 201563044 201640012 201663002 201663004 201663006 201663009 201663017 201663019 201663025 201663029



PROGRAM STUDI S1/D3 TEKNIK PERTAMBANGAN JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN FAKULTAS TEKNIK PERTAMBANGAN DAN PERMINYAKAN UNIVERSITAS PAPUA SORONG 2018



LEMBAR PENGESAHAN



Judul Laporan : Simulasi Praktikum Pemboran Kelompok



: Dua ( II)



Jurusan : Teknik Pertambangan Program Studi : S1/D3 Teknik Pertambangan



Disetujui dan Disahkan Pada : Hari



:



Tanggal



:



Diperiksa, Asisten



Harianto M Sirait



Disetujui, Dosen Pengampu Pengampu I



Pengampu II



Irla Juanda Pasulu, S.T.



Andi Milwadi, S.T.



KATA PENGANTAR Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas tersusunnya laporan simulasi praktikum pemboran.Laporan ini dimaksudkan sebagai salah satu syarat kelulusan pada matakuliah teknik pemboran.Tujuan dari praktikum teknik pemboran ini yaitu menghitung produksi dan biaya produksi alat bor berdasarkan kecepatan pemboran, waktu pemboran, kedalaman lubang bor, efisiensi kerja dan jumlah alat bor yang di gunakan. Lewat kesempatan ini, kami ingin mengucapkan terimakasih kepada : a.



Ibu Irla J. Pasulu, S.T. selaku dosen pengampu I pada mata kuliah Mekanika Tanah.



b.



Bapak Andi Milwadi, S.T. selaku dosen pengampu II pada mata kuliah Mekanika Tanah.



c.



Tim Asisten Dosen selaku pembimbing dalam praktikum dan praktikum dan penyusunan laporan.



d.



Orang tua dan teman-teman yang selalu mendukung kami dalam penyusunan laporan ini. Kami berharap laporan ini dapat berguna untuk pembaca, kami juga



sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari pembaca demi perbaikan laporan ini di waktu yang akan datang.



Sorong, 1Mei 2018 Kelompok II



DAFTAR ISI



DAFTAR GAMBAR 2.1 Pick Hammer………………………………………………………. 2.2 Jack Hammer………………………………………………………. 2.3 Jack Leg……………………………………………………………. 2.4 Pola Pemboran Selang-Seling (Staggered Square Pattern)…………. 2.5 Pola Pemboran Selang-Seling (Staggered Rectanguler Pattern)…….



DAFTAR SINGKATAN DAN SIMBOL DAFTAR SINGKATAN AI



Average Investmen



TP



Target Produksi



ITA



Interest, Taxes, Ansurance



P



Percent Value



F



Feature Value DAFTAR SIMBOL



Simbol GDr



H



Ctr Df PA



Keterangan Kecepatan Pemboran Kedalaman Lubang Bor



Dimensi m/jam



M



Waktu Edar RataRata Faktor Driabilitas Ketersediaan Mesin



Gs



Bobot Isi



ton/m3



J



Subdriling



m



B



Burden



m



S



Spasi



m



Jumlah Unit Alat K



yang Digunakan



N



Umur Ekonomis



I PENDAHULUAN 1.1



Latar Belakang Pemboran merupakan kegiatan yang pertama kali dilakukan dalam suatu



operasi peledakan batuan. Kegiatan ini bertujuan untuk membuat sejumlah lubang ledak yang nantinya akan diisi dengan sejumlah bahan peledak untuk diledakkan. Sifat batuan adalah salah satu faktor yang mempengaruhi kinerja pengeboran, disamping faktor-faktor drilabilitas batuan, geometri pengeboran, umur dan kondisi mesin bor, serta keterampilan operator mesin bor. Penilaian kinerja pengeboran berdasarkan faktor-faktor geometri pengeboran, umur dan kondisi mesin bor, serta ketrampilan operator mesin bor sudah cukup jelas. Sedangkan berdasarkan faktor drilabilitas batuan akan terkait dengan sifat batuan. Sifat batuan di alam adalah heterogen, anisotrop, diskontinu, sehingga untuk menilai kinerja pengeboran berdasarkan sifat batuan perlu kajian terhadap proses pengeboran yang mempengaruhi laju penetrasi mesin bor terhadap beberapa macam batuan. Setelah mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi kinerja pemboran, maka kita dapat menentukan produksi dan biaya produksi alat bor tersebut. 1.2



Maksud dan Tujuan



1.2.1 Maksud Maksud dari praktikum ini adalah memenuhi persyaratan pada matakuliah teknik pemboran. 1.2.2



Tujuan 1. Mampu menghitung produksi alat bor 2. Mampu menghitung biaya produksi alat bor 3. Mampu menghitung kecepatan pemboran berdasarkan GDr, kedalaman



lubang bor, jumlah alat bor yang digunakan, waktu



pemboran dan efisiensi kerja. 1.3



Waktu Praktikum



A.



Hari



: Rabu



Tanggal : 25 April 2018 Tempat : Ruang D3 Tambang B.



Hari



: Jumat



Tanggal : 4 Mei 2018 Tempat : Ruang Laboratorium Tambang C.



Hari : Jumat Tanggal : 11 Mei 2018 Tempat : Ruang Laboratorium Tambang D. Hari : Rabu Tanggal : 16 Mei 2018 Tempat : Ruang Laboratorium Tambang



1.4



II DASAR TEORI 2.1



Sejarah Pemboran Pembongkaran batuan dengan menggunakan bahan peledak telah dikenal



orang sejak abad ke-17 ketika black powder mulai digunakan di pertambangan, yaitu pada tambang-tambang yang berada di Hungaria pada tahun 1627.Sejak saat itu secara cepat peledakan mejadi metode pembongkaran batuan yang paling populer karena produktif dan murah.Dari segi perlengkapan peledakan blasting accessories, pada tahun1976 mulai diperdagangkan non electric delay blasting system.Hingga saat ini teknologi bahan peledak komersial atau disebut juga bahan peledak industri semakin maju dan masih terus berkembang kearah peningkatan keamanan dan penggunaannya yang secara efisien. Pada waktu yang sama metode pembongkaran lubang ledak mengalami kemajuan dengan digunakannya udara bertekanan sebagai sumber energi mesin bor rotari-perkusif pada tahun 1861, penggunaan mesin bor rotary berukuran besar dan down the hole hammer pada tahun 1950 danperkembangan hydraulic hammer pada akhir tahun 1970-an. (Lestaluhu, 2011) 2.2 .Definisi Pemboran Pekerjaan pemboran dilakukan untuk beberapa tujuan antara lain pemboran untuk lubang ledak, pemboran air dan pemboran inti (coring). Pemboran untuk lubang ledak dan pemboran inti dapat dilaksanakan di tambang terbuka dan tambang bawah tanah.Adapun jenis-jenis alat bor yang digunakan sebagai berikut, bor tumbuk (crushing), putar (rotary), dan kombinasi tumbunk dan putar (rotarycrushing).



Dalam



suatu



operasi



peledakan



batuan,



kegiatan



pemboran



merupakanpertama kali yang dilakukan dengan tujuan untuk membuat sebuah lubang ledak geometri dan pola yang sudah ditentukan pada masa batuan, yang selanjutnya akan diisi dengan bahan peledak yang akan diledakan. Peledakan itu sendiri bertujuan untuk membongkar batuan atau material yang keras dengan menggunakan campuran bahan-bahan kimia untuk memicu terjadinya peledakan. (Lestaluhu,2011)



2.3



Sistem Pemboran



2.3.1 Sistem Pemboran Mekanik Komponen utama dari sistem pemboran mekanik adalah sumber energi mekanik, batang bor penerus (transmitter) energi tersebut, maka bor sebagai aplikator energi terhadap batuan, dan peniupan udara (flushing) sebagai pembersih dari serbuk pemboran (cuttings) dan memindahkannya keluar lubang bor. Berdasarkan sumber energi mekaniknya, sistem pemboran mekanik terbagi menjadi tiga yaitu: ( Nafis, 2015 ) 1) Bor Sistem Tumbuk ( Percussion Drill ) Pemboran sistem tumbukan merupakan pemboran dimana energi dari mesin bor diteruskan oleh batang bor dan mata bor untuk meremukkan batuan dengan kerja menumbuk (impact).Komponen utama dari mesin bor tumbukan adalah Mesin bor yang menyalurkan energi mekanik untuk menggerakkan komponen mesin alat bor, piston yang mendorong dan menarik tungkai (shank) batang bor dan peremukan (crushing) permukaan batuan oleh mata bor dengan kerja sistem menumbuk. Contoh alat bor yang menggunakan sistem tumbukan adalahpick hammer.



Gambar 2.1 Pick Hammer 2) Bor Putar (Rotary Drill) Sistem bor putar berdasarkan sistem penetrasinya dibagi menjadi sistem tricone, jika penetrasinya berupa gerusan (crushing) dan sistem drag bit, jika hasil penetrasinya berupa potongan.



3) Bor Putar dan Tumbuk (Rotary and Percussion Drill) Pemboran sistem rotary-perkusif adalah pemboran yang aksi penumbukan dilakukan nya oleh mata bor dikombinasikan dengan aksi putaran, sehingga terjadi proses peremukan dan penggerusan permukaan batuan dalam waktu bersamaan.



Gambar 2.2 Jack Hammer



Gambar 2.3 Jack Leg 2.3.2 Sistem Pemboran Manual Sistem



pemboran



manual



merupakan



sistem



permboran



yang



merngguanakan prinsip yang sangat sederhana dimana prinsip tersebut yakni hanya menggunakan tenaga manusia sebagai tenaga penggerak.



2.4



Faktor Yang Mempengaruhi Kerja Pemboran Unjuk kerja suatu mesin bor di pengaruhi oleh faktor-faktor sifat batuan



yang akan dibor, rock drillability, geometri pemboran, umur dan kondisi mesin bor, dan keterampilan operator. (Lestaluhu, 2011) 2.4.1 Sifat Batuan Sifat batuan sangat berpengaruh pada penetrasi dan sebagai konsekuensi pada pemilihan metode pemboran.Sifat batuan disini mejelaskan tentang karakterstik batuan sebelum dilakukannya pemboran. 2.4.2 Rock Drillability Drilabilitas batuan adalah indikator mudah tidaknya mata bor melakukan penetrasi ke dalam batuan. Disini yang harus di perhitungkan bentuk penampang batuan yang akan di lakukan pemboran. a. Umur Dan Kondisi Mesin Bor Umur dan kondisi mesin bor sangat berpengaruh, karena semakin lama alat bor maka pemakaian kemampuan alat akan semakin menurun. b. Keterampilan Operator Keterampilan operator tergantung pada individu masing-masing yang dapat di peroleh dari latihan dan pengalaman kerja. 2.4.3 Geometri Pemboran Geometri pemboran ini mencakup lubang bor, kedalaman, dan kemiringan lubang tembak.Semakin besar diameter lubang berarti penampang lubang yang harus ditembus semakin besar sehingga faktor gesekkan juga semakin besar.Hal ini juga sangat mempengaruhi kinerja mesin bor dalam arti kecepatan pemboran semakin lambat. Semakin dalam lubang bor maka akan terjadi gesekan antara batang bor dengan dinding lubang yang semakin besar, hal ini aka menurunkan kinerja mesin bor. 2.4.4 Pola Pemboran Pola pemboran adalah salah satu tahap yang penting dalah pelaksanaan operasi peledakan. Secara garis besar pola pemboran yang dipakai dalam kegiatan pemboran adalah:



1) Pola Pemboran Sejajar Pola pemboran sejajar adalah pola penempatan lubang-lubang ledak yang sejajar pada setiap kolomnya. Pada pola bujur sangkar ukuran spasi dan burden mempunyai ukuran yang sama panjang. Pola yang tepat untuk pola pemboran ini adalah pola peledakan V delay. 2) Pola Pemboran Selang-Seling Pola pemboran selang-seling adalah penempatan lubang bor secara selang-seling pada setiap kolamnya.Pola ini lebih dikenal pola pemboran zig-zag.



Gambar 2.4 Pola Pemboran Selang-Seling (Staggered Square Pattern)



Gambar 2.5 Pola Pemboran Selang-Seling (Staggered Rectanguler Pattern) 2.5



Perhitungan Produksi



2.5.1 Cycle Time Rata-rata



a.



CT = Pt + Bt1 + Bt2 + St1 + St2 + Dt



b.



CTR =



(2.1)



Jumlah CT n



2.5.2 Kecepatan Pemboran Dimana,GDr



GDr=



: Kecepatan pemboran ( m/jam )



H



: Kedalaman Lubang Bor (m)



Ctr



:Waktu Edar Rata-Rata ( jam)



Df



:Faktor Drilabilitas Batuan



PA



: Ketersediaan Mesin



H x Df x PA Ctr



(2.2)



2.5.3 Produksi Setiap Lubang Dimana,B



: Burden(m) S



: Spasi(m)



Produksi Setiap Lubang = B x S



(2.3)



2.5.4 Laju Produksi Berdasarkan Kecepatan (Laju Penembusan) Laju Produksi berdasarkan Kecepatan =



produksipemboran produksisetiaplubang



(2.4)



2.5.5 Total Kedalaman Dimana, J H



: Subdriling (m)



: Kedalaman (m)



Total Kedalaman = J + H



(2.5)



2.5.6 Koreksi Kecapatan Pemboran Koreksi Kecepatan Pemboran =



totalkedalaman−kedalaman x 100 % kedalaman (2.6)



2.5.7 Kecepatan Pemboran Sebenarnya Kecepatan Pemboran Sebenarnya = kecepatan pemboran x (100% + % H) 2.5.8 Produksi Berdasarkan Volume



(2.7)



Dimana,B



: Burden (m)



S



: Spasi (m)



H



: Kedalaman (m)



Produksi Berdasarkan Volume = B x S x H



(2.8)



2.5.9 Jumlah Lubang Bor Jumlah Lubang Bor =



targetproduksi(tahun ) produksiberdasarkanvolume



(2.9)



2.5.10 Total Kedalaman Dalam Waktu Satu Tahun Total Kedalaman = Jumlah Lubang Bor x Kedalaman 2.5.11



(2.10)



Kebutuhan Alat Bor



Kebutuhan Alat Bor =



lajuproduksiberdasarkankecepatan(lajupenembusan) kecepatanpemboransebenarnya (2.11)



2.6



Biaya Produksi



2.6.1 Biaya Kepemilikan a) Harga Alat b) DepresiasiDimana: Dk: Depresiasi per tahun P: Percent Value (harga alat saat pembelian) F: Feuture Value (nilai sisa alat) n : Umur ekonomis alat Dk =



P−F n



(2.12)



c) Bunga Pajak dan Asuransi Dimana:AI



AI = ITA =



: Average Investment



n



: Umur ekonomis alat



ITA



: Interest, Taxes, Ansurance



(n+1) x 100 % 2n



10 % x AI x Harga alat jam kerja per tahun



(2.13) (2.14)



d) Total Biaya Kepemilikan Total Biaya Kepemilikan = Depresiasi + ITA 2.6.2 Biaya Operasi



(2.15)



a) Biaya Penggantian Roda Biaya Pergantian Roda (crawler) =



Undercarriage umurpelayanan



(2.16)



b) Biaya Reparasi Biaya represiasi= 90% x Depresiasi



(2.17)



c) Biaya Minyak Pelumas / Oli dan grease Biaya Minyak Pelumas / Oli dan Grease = jumlah penggunaan x Harga



(2.18)



d) Upah Operator e) Total Biaya Operasi Total biaya operasi = Biaya Penggantian Roda + Biaya Reparasi+ Biaya Minyak Pelumas / Oli dan grease +Upah Operator



(2.19)



2.6.3 Total Biaya Produksi Total Biaya Produksi = Total Biaya Kepemilikan + Total Biaya Operasi



(2.20)



III HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1



Hasil



3.1.1 Perhitungan Produksi 1) Produksi Pemboran Diketahui : TP



= 5.000 .000 ton/tahun



Gs



= 2,84



ton m3



Penyelesaian: Produksi pemboran = =



TP Gs 5.000.000 ton /tahun 2,84 ton/m 3



= 1.760.563,38 m3/tahun = 1.760.563, 38 m3/tahun x 1 tahun/2790 jam = 631,026 m3/jam 2) Kecepatan pemboran Diketahui: H



=6 m



Ctr



=0,166 jam



Df



= 1,19



PA



= 84%



Penyelesaian: GDr = =



H x Df x PA Ctr 6m = 36,145 m/jam x 1,19 x 0,84 0,166 jam



= 36,130 m/jam



Drr =



H x Df x PA Ctr



= 38,217 m/jam x 1,19 x 0,84 = 38,201 m/jam 3) Produksi setiap lubang



Diketahui : B



= 3,1 m



S



= 3,2 m



Penyelesaian: Produksi Setiap Lubang



=BxS



= 3,1 m x 3,2 m = 9,92 m2 4) Laju Produksi berdasarkan Kecepatan Laju Produksi berdasarkan Kecepatan =



produksipemboran produksisetiaplubang



631,026 m3 / jam = = 63,611 m/jam 9,92m2 5) Total Kedalaman Diketahui : J = 0,1 m H =6 m Penyelesaian: Total Kedalaman



=J+H = 0,1 m + 6 m = 6,1 m



6) Koreksi Kecepatan Pemboran Koreksi Kecepatan Pemboran= =



totalkedalaman−kedalaman x 100 % kedalaman 6,1m−6 m x 100 % 6



= 1, 66 % 7) Kecepatan Pemboran Sebenarnya Kecepatan Pemboran Sebenarnya= kecepatan pemboran x (100% + %H) = 36,145 m/jam x (1 + 0,016)



= 36,723 m/jam 8) Produksi Berdasarkan Volume Diketahui : B=3,1 m S=3,2 m H=6 m Penyelesaian: Produksi Berdasarkan Volume = B x S x H = 3,1 m x 3,2 m x 6 m = 59, 520 m3 9) Jumlah Lubang Bor Jumlah Lubang Bor =



targetproduksi (tahun ) produksiberdasarkanvolume



m3 = jam 59,520 m3 631,026



= 10,602 lubang/jam ≈ 10 lubang/jam = 2790 x 10 = 27.900 lubang 10) Total Kedalaman Dalam Waktu Satu Tahun Total Kedalaman = Jumlah Lubang Bor x Kedalaman= 27.900 x 6 m = 167.400 m 11) Kebutuhan Alat Bor Kebutuhan alat bot (GDr) =



laju produksi berdasarkan kecepatan(laju penembusan) kecepatan pemboran sebenarnya =



63,611 m/ jam 36,723 m/ jam



= 1,732 ≈ 2 unit Kebutuhan alat bor (Drr) =



laju produksi berdasarkan kecepatan(laju penembusan) kecepatan pemboran sebenarnya



=



63,611 m/ jam 38,201m/ jam



= 1,6651 ≈ 2 unit 3.1.2 Perhitungan Biaya Produksi A. Biaya Kepemilikan 1) Harga alat Harga alat untuk satu unit = Rp. 4.500.000.000,2) Depresiasi Dimana, P



= Rp. 4.500.000.000,-



F



=0



n



=5 tahun



Penyelesaian: Dk



= =



P−F n Rp . 4.500 .000 .000−0 5 tahun



= Rp. 900.000.000/tahun x 1 tahun/2790 jam =Rp. 322.580,65/jam 3) Bunga pajak dan asuransi AI



=



(n+1) x 100 % 2n



=



(5+1) x 100 % 5.2



= 60% ITA = =



10 % x AI x Harga alat jam kerja per tahun 0,1 x 0,6 xRp . 4.500.000 .000 2790 jam



= Rp. 96.744/jam 4) Total biaya kepemilikan Total Biaya Kepemilikan



= Depresiasi + ITA = Rp. 322.580,65/jam+ Rp. 96.744/jam = Rp.419.324,65/jam



B. Biaya Operasi 1) Biaya penggantian roda



Biaya Pergantian Roda (crawler)



=



Undercarriage umurpelayanan



=



Rp . 135.000.000 8.370 jam



= Rp. 16.129,03/jam 2) Biaya reparasi Biaya reparasi



= 90% x Depresiasi = 0,9 x Rp.322.580,65/ jam = Rp.290.322,42/ jam



3) Biaya Minyak Pelumas / Oli dan grease Biaya Minyak Pelumas / Oli dan Grease = jumlah penggunaan x harga Oli mesin



= 1,87 liter/hari x 1 hari/9,3 jam x Rp. 24.165/liter = Rp. 4.858,98/jam



Oli hidrolik



= 18,17 liter/hari x 1 hari/9,3 jam x Rp. 20.925/liter = Rp. 40.882,5 /jam



Oli saparator



= 0,67 liter/hari1 hari/9,3 jam x Rp. 21.850/liter = Rp. 1.574,14/ jam



Grease



= 3,33 kg/hari x 1 hari/9,3 jam x Rp. 67.000/kg = Rp. 23.990,32/jam



BBM



= 599 liter/hari x 1 hari/9,3 jam x Rp. 8.820,45/liter = Rp. 568.112,89/jam



4) Upah operator Jam kerja per tahun =



2.790 jam = 232,5 jam/bulan 12bulan



Jam kerja per hari



=



2.790 jam/tahun = 9,3 jam/hari 300 hari/tahun



Upah operator



= Rp. 4.500.000/bulan =



4.500 .000/bulan = Rp. 19.354,84/jam 232,5 jam/bulan



5) Total biaya operasi Total biaya operasi = Biaya Penggantian Roda + Biaya Reparasi + Biaya Minyak Pelumas / Oli dan grease + Upah Operator =Rp. 16.129,03/jam +Rp.290.322,42/jam +



Rp. 4.858,98/jam +Rp. 40.882,5 jam/jam + Rp. 1.574,14/ jam +Rp. 23.990,32/jam + Rp. 19.354,84/jam = Rp. 397.112,24/jam 3.1.3 Total Biaya Produksi Total Biaya Produksi



= k x Total Biaya Kepemilikan + Total Biaya Operasi =2 x (Rp.419.324,65/jam +Rp.397.112,24/jam) = Rp. 838.649,29/jam + Rp. 794.224,47/jam = Rp. 1.632.873,76/jam