Jurnal Fragmentasi Peledakan [PDF]

Citation preview

E-ISSN 2615-28275



Jurnal Sains dan Teknologi Vol. XX No.X, September 2020



ANALISIS FRAGMENTASI BATUAN HASIL PELEDAKAN MENGGUNAKAN SOFTWARE SPLIT DESKTOP DAN METODE KUZ-RAM DI PT. BINTANG SUMATRA PACIFIC Givandre Ghasa Wiryatama1, Jevie C. Eka Putra2, MT, Riam Marlina A, ST. MT3 Teknik pertambangan, Sekolah Tinggi Teknologi Industri Padang (STTIND) email: [email protected]



Abstrak: PT. Bintang Sumatra Pasific merupakan perusahaan yang bergerak dibidang



pertambangan batu andesite dengan peledakan sebagai cara untuk melepas dari batuan induk dan memecah batuan menjadi ukuran yang lebih kecil, saat ini hasil fragmentasi dari peledakan tersebut masih banyak yang berbentuk boulder/bongkahan yang berukuran 40 cm lebih dari 25%. Tujuan penelitian untuk menganalisis rancangan geometri peledakan yang ideal dan menganalisis distribusi ukuran fragmentasi pada peledakan batu andesit di PT.Bintang Sumatra Pasifik. Metode yang digunakan untuk mendapatkan geometri peledakan yang ideal ialah metode C.J.Konya dengan burden 1,91 meter, spacing 2,66 meter, stemming 1,32 meter, subdrilling 0,57 meter, kedalaman lubang 6,61 meter, tinggi jenjang 6 meter, powder column 5,29 meter dan untuk menentukan hasil fragmentasi peledakan menggunakan rumus Kuz-Ram. Dari hasil menggunakan metode C.J.Konya maka didapatkan distribusi hasil fragmentasi yang lolos ayakan 80,8%. Kata Kunci: Fragmentasi, Splitdekstop, Kuz-Ram, Peledakan.



Abstract: Pt. Bintang Sumatra Pasific is a company engaged in mining andesite stone by blasting as a way to remove from the main rock and break the rocks into smaller sizes, currently the result of fragmentation of the blast is still much in the form of boulders / chunks measuring 40 cm more than 25%. The purpose of the research is to analyze the ideal design of blasting geometry and analyze the distribution of fragmentation size in andesite stone blasting in PT. Pacific Sumatran star. The methods used to obtain the ideal blasting geometry are the C.J.Konya method with a burden of 1.91 meters, a spacing of 2.66 meters, stemming 1.32 meters, subdrilling 0.57 meters, a hole depth of 6.61 meters, a level height of 6 meters, a powder column of 5.29 meters and to determine the results of blast fragmentation using the Kuz-Ram formula. From the results using the C.J.Konya method, the distribution of fragmentation results passed 80.8%. Keyword : Fragmentation,Splitdekstop,Kuz-Ram,Blasting



E-ISSN 2615-28275



Jurnal Sains dan TeknologiVol. XXNo.X, September 2020



PENDAHULUAN Dalam kegiatan penambangan dengan karakteristik batuan yang keras, maka perlu dilakukan peledakan yang bertujuan untuk memberaikan batuan tersebut. Kegiatan peledakan bertujuan untuk memberaikan material dari batuan induknya agar ukuran fragmentasi yang di hasilkan dapat memudahkan kegiatan penambangan berikutnya. Kegiatan memberaikan batuan dapat dilakukan berbagai cara, tergantung dari sifat dan karakteristik batuan itu sendiri. Metode yang umum digunakan adalah pemboran dan peledakan. Peledakan merupakan salah satu tahapan kegiatan penambangan berupa aktivitas pemecahan material (batuan) dengan menggunakan bahan peledak. Penggunaan jumlah bahan peledak yang tepat akan meminimalisir terbuangnya energi ledakan yang dapat dilihat dari hasil kegiatan peledakan, diantaranya fragmentasi terlalu kecil atau terlalu besar, tingkat ground vibration dan dampak dari air blast dan fly rock. (Muhammad Ridho dan Mulya Gusman, 2018) Kegiatan peledakan merupakan metoda yang banyak dilakukan di industri pertambangan untuk memberaikan material yang keras. Kegiatan peledakan ini bertujuan untuk menghancurkan batuan agar lebih mudah dan mempermudah proses penggalian yang akan dilakukan oleh alat gali muat. Proses penambangan batu andesit di PT. Bintang Sumatera Pacific dilakukan dengan cara pemboran (drilling) dan peledakan (blasting), yang bertujuan untuk membongkar batuan andesit dari batuan induknya. Hasil material peledakan akan dimuat oleh excavator ke dalam dumptruck lalu diangkut dan dikumpulkan di ROM. Material tersebut kemudian diangkut kembali oleh dump truck untuk selanjutnya ke tahap penjualan dalam bentuk Row Material. Berdasarkan hasil peledakan di PT. Bintang Sumatra Pacific rata-rata fragmentasi yang dihasilkan >40 cm. Hal ini berpengaruh terhadap biaya



produksi dan pada kegiatan penggalian (digging) material hasil peledakan, maka dari itu dilakukan pekerjaan tambahan untuk memperkecil hasil fragmentasi >40 cm menggunakan alat berat breaker. Pada saat melakukan penelitian di lapangan, kegiatan peledakan di PT. Bintang Sumatra Pacific menggunakan geometri peledakan dengan Burden 2,5 m, Spasi 2,5 m, Stemming 1,8 m, kedalaman lubang 6 m, tinggi jenjang 6 m, panjang kolom isian 4,1 m dan diameter lubang ledak 3 inch. Hasil dari kegiatan peledakan ditemukan fragmentasi yang beragam, mulai dari ukuran fragmentasi 30 cm sampai dengan 100 cm. Sedangkan target fragmentasi dari perusahaan yang diinginkan berukuran 40 cm kecil dari 25%. Pada saat ini terdapat rancangan geometri yaitu menurut C.J. Konya, agar tingkat keyakinan terhadap suatu rancangan peledakan maka perlu membandingkan teori tersebut dengan rancangan geometri aktual yang ada di lapangan. Untuk mengetahui hasil perbandingan tersebut perlu menggunakan metode Kuz-Ram untuk mengetahui persentase hasil fragmentasi yang lolos dan tertahan (%). TINJAUAN PUSTAKA Peledakan merupakan salah satu tahapan kegiatan penambangan berupa aktivitas pemecahan material (batuan) dengan menggunakan bahan peledak. Untuk melakukan perhitungan terhadap fragmentasi yang dihasilkan dari kegiatan peledakan, fragmentasi yang kurang ideal dapat mempengaruhi produktifitas dari alat gali muat sehingga produksi kurang optimum. Dalam perhitungan Fragmentasi peledakan terdapat unsur-unsurnya yaitu diameter lubang ledak, ketinggian jenjang, burden, spacing, subdrilling, stemming dan kedalaman lubang ledak. Dari unsur tersebutlah perhitungan distribusi fragmentasi dapat dihitung. Selain itu terdapat faktor-faktor dalam kegiatan peledakan yang merupakan suatu



E-ISSN 2615-28275



Jurnal Sains dan TeknologiVol. XXNo.X, September 2020



parameter yang menjadikan keberhasilan target produksi seperti:



De = Diameter lubang ledak (inchi)



1.



SGe = Berat jenis bahan peledak yang dipakai



Geometri Peledakan Dalam perencanaan peledakan, geometri peledakan sangat menentukan keberhasilan pada operesi peledakan. Untuk mendapatkan hasil yang optimum diperlukan pengaturan rancangan geometri peledakan dan evaluasi powder factor (PF) pada geometri peledakan . Dalam operasi peledakan batuan ada lima parameter dasar geometri peledakan yaitu :Burden (B), Spasi (S), Subdriling (J), Steming (T) dan kedalaman lubang ledak (H). Menghitung geometri peledakan, terutama menentukan ukuran burden berdasarkan diameter lubang tembak, kondisi batuan setempat dan jenis bahan peledak, disini penulis menggunakan tiga metode untuk menghitung geometri peledakannya yaitu menggunakan metode C.J. Konya, hal-hal yang harus di pertimbangkan dalam geometri peledakan ialah:



SGr = Berat jenis batuan yang akan dibongkar b.



Spacing (S) Spacing adalah jarak antara lubanglubang tembak yang berdekatan, terangkai dalam satu baris (row), diukur sejajar dengan jenjang (pit wall) dan tegak lurus burden, Spacing merupakan fungsi dari burden dan dihitung setelah burden ditetapkan terlebih dahulu. Jika ukuran Spacing lebih kecil dari burden maka cenderung mengakibatkan stemming ejection lebih dini, gas hasil ledakan disemburkan ke udara bebas (atmosfer) bersamaan dengan noise dan air blast. Sebaliknya, jika jarak spacing terlalu besar diantara lubang tembak maka fragmentasi yang dihasilkan menjadi buruk.



a.



Burden (B) Burden dapat didefinisikan sebagai jarak tegak lurus dari lubang tembak (kolom isian bahan peledak) terhadap bidang bebas (free face) yang terdekat kearah material hasil peledakan terlempar. Burden merupakan variabel yang sangat penting dan krisis dalam rancangan peledakan. Dengan jenis peledakan yang dipakai dan menghadapi batuan yang akan dibongkar, Burden memiliki jarak maksimum yang harus dibuat agar peledakan sukses dilaksanakan.



Berikut beberapa rumus spacing(S): L/B < 4 maka,



( L  2 B) 3



…………………......(2.2) L/B > 4 maka,



3



SGe SGr



.........................(2.1) Keterangan: B



= burden (ft)



S=



2B Keterangan: S = spacing (m) B = burden



Berikut beberapa rumus burden (B): B=3,15xDex



S=



c.



Stemming (T) Stemming adalah bagian lubang tembak yang tidak diisi bahan peledak tetapi diisi oleh material pemampat seperti pasir, cutting hasil pemboran dan tanah liat. Stemming berfungsi untuk mengurung gas yang terbentuk akibat reaksi detonasi bahan peledak didalam lubang tembak dan



E-ISSN 2615-28275



Jurnal Sains dan TeknologiVol. XXNo.X, September 2020



untuk menjaga keseimbangan tekanan (stress balance) sehingga gelombang tekan merambat kearah bidang bebas dahulu daripada ke arah pemampat. Stemming merupakan kunci sukses untuk fragmentasi yang baik. Pengungkungan akan membuat energi bahan peledak optimal dari lubang ledak, material dan panjang stemming yang tepat diperlukan untuk membuat energi horizontal dan vertikal bahan peledakan yang sesuai. Berikut rumus-rumus stemming (T): Untuk batuan massive, T = B Untuk batuan berlapis, T = 0,7B ........................................................(2.3) d. Subdrilling (J) Subdrilling adalah tambahan kedalaman dari lubang tembak dibawah rencana lantai jenjang. Pemboran lubang tembak sampai batas bawah dari lantai bertujuan agar seluruh permukaan jenjang bisa secara full face setelah dilakukan peledakan, jadi untuk menghindari agar pada lantai jenjang tidak terbentuk tonjolan-tonjolan (toe) yang sering mengganggu operasi pengeboran berikutnya dan menghambat kegiatan pemuatan dan pengangkutan. Secara praktis Subdrilling dibuat antara 20 % sampai 40 % Burden.



H=L+J .......................................(2.5) Keterangan: H = Kedalaman Lubang Ledak L = Tinggi Jenjang J = Subdrilling f.



Powder column / primary charge (PC) Powder column / primary charge adalah panjang lubang isian pada lubang ledak yang akan diisi bahan peledak.



PC  H  T ………………….…….……(2.6) Keterangan: PC = Panjang kolom isian (m) H = Kedalaman lubang ledak (m) T = Stemming ( m) g. Loading density (de) Loading density adalah jumlah pemakaian bahan peledak dalam satu meter. Satuan yang digunakan adalah kg/meter. Loading density dicari untuk mengetahui berapa jumlah bahan peledak yang digunakan dalam satu lubang tembak. Loading density dapat dicari dengan rumus oleh persamaan. de= 0,34 x SGe x De2...........................................(2.7) Keterangan: de = Loading density (kg/mtr) De = Diameter lubang ledak (inchi) SGe = Berat jenis bahan peledak



Berikut rumus-rumus Subdrilling (J): J = 0,30 x B …………………….................(2.4) Keterangan: B = burden (m) e.



Kedalaman Lubang Ledak (H) Kedalaman lubang tembak adalah penjumlahan dari dimensi tinggi isian bahan peledak, stemming dan subdrilling. Jika arah lubang tembak vertikal maka kedalaman lubang tembak merupakan penjumlahan dari tinggi jenjang dan subdrilling Kedalaman lubang tembak. Berikut rumus- rumus kedalaman lubang ledak (H):



h.



Jumlah Bahan peledak Jumlah bahan peledak dapat dicari dengan rumus sabagai berikut:



E  PC  De ………………………………(2.8) Keterangan: E



= Jumlah bahan peledak



E-ISSN 2615-28275



Jurnal Sains dan TeknologiVol. XXNo.X, September 2020



PC



= Panjang kolom isian



de



=



(m) Loading



density



(kg/m) i.



Volume Bongkaran Volume bongkaran dapat dicari dengan rumus sebagai berikut: Volume peledakan perlubang = B x S x H.................………..……(2.9) Total volume peledakan = (B x S x H) x jumlah lubang ....…(2.10) Keterangan: B = Burden (m) S = Spacing (m) H = Kedalaman lubang ledak (m)



METODE PENELITIAN Dalam penelitian ini penulis menggunakan metodologi penelitian kuantitatif yaitu metode penelitian yang menggunakan proses data-data berupa angka untuk menganalisis dan melakukan kajian penelitian, terutama mengenai apa yang apa yang sudah di teliti.



Teknik pengolahan data yang digunakan dalam penelitian ini adalah dengan menggunakan rumus-rumus sebagai berikut: 1. Menganalisis rancangan geometri dengan menggunakan rumus persamaan C.J. Konya. (2.1), (2.2), (2.3), (2.4), (2.5), (2.6), (2.7), (2.8), (2.9), (2.10) 2. Menganalisis fragmentasi hasil peledakan menggunakan metode KuzRam. (2.11), (2.12), (2.13), (2.14), (2.15) 3. Menganalisis ukuran fragmentasi aktual dengan menggunakan perangkat lunak yaitu software split desktop dapat dilihat proses dan tahap pengolahan sebagai berikut: a. Buka software split dekstop



b Masukkan gambar dengan cara klik file lalu open, cari gambar yang ingin dimasukkan lalu open c Lalu potong gambar sesuai ukuran yang di inginkan, kemudian hapus gambar yang pertama. d. Kemudian klik ikon scaling image pada toolbar sebelah kiri, lalu buat garis pembanding pada objek pembanding yang sudah kita sediakan e. Kemudian klik file, pilih scale image, lalu pilih single objek, untuk known distancenya gunakan ukuran objek pembanding yang asli dalam centimeter, lalu klik get scale for bottom row lalu klik ok seperti pada f. Kemudian save dengan nama yang di inginkan dengan format tif, g. Klik file kemudian find particles lalu klik go h. Kemudian hapus objek pembanding, lakukan pengeditan dengan cara membuat garis pada tepi batuan atau menghapus garis yang seharusya i. Kemudian klik split lalu done editing j. Kemudian klik split lalu compute sizes, untuk fines distributionnya guanakan rosin-rummler dan percent fines adjustment nya pilih medium lalu klik go k. Kemudian klik split lalu graph and outputs, graphingnya cumulative, size axis pilih linear, percent axis pilih rosin-rummler, kemudian untuk sieve seriesnya unit pilih millimeter, save setnya iso lalu ok l. Kemudian akan muncul kurva hasil analisis fragmentasi batuan Setelah melalui tahap dalam pengumpulan data dan pengolahan, data maka dilakukan analisa data. Dari pengolahan data yang didapat dengan menggunakan metode KuzRam dan perangkat lunak Software Split Desktop data yang didapat



E-ISSN 2615-28275



Jurnal Sains dan TeknologiVol. XXNo.X, September 2020



berupa tebel persentase dari hasil fragmentasi batuan hasil kegiatan peledakan. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.2.1 Rancangan Geometri Peledakan Usulan Dengan Menggunakan C.J.Konya Dari hasil pengolahan data dengan menggunakan persamaan metode C.J.Konya maka di dapatkan hasil geometri peledakan usulan di lihat pada table 4.3. didapatkan rancangan geometri usulan secara teoritis untuk Burden 1,91 m, Spacing 2,66 m, Stemming 1,32 m, Subdrilling 0,57 m, Kedalaman lobang 6,61 m, Tinggi jenjang 6 m, powder column 5,29 m.



4.2.3 Pengolahan Menggunakan Software Split Desktop Untuk mengetahui fragmentasi peledakan dilapangan, penulis juga menggunakan software split desktop untuk membantu dalam memprediksi fragmentasi dilapangan, dengan cara mengambil foto fragmentasi batuan dengan helm safety berdiameter 40 cm sebagai perbandingan. Pada pengolahan dengan menggunakan Software Split Desktop didapatkan hasil persentase fragmentasi sebagai berikut:



4.2.2 Distribusi Fragmentasi Usulan C.J Konya Menggunakan Kuz-Ram Untuk ukuran fragmentsi dihitung dengan metode Kuz-Ram dari hasil pengolahan data menggunakan metode persamaan Kuz-ram dan C.J.Konya maka didapatkan hasil fragmentasi batuan sebagai berikut:



Sumber : Software split Desktop



Gambar 4.2 Perbandingan dengan Menggunakan helm safety



Tabel 4.3 Persentase Fragmetasi Usulan C.J Konya Menggunakan Kuz-Ram screen



C.J.Konya & KUZ- RAM



size (cm)



tertahan %



lolos %



10



73,34



26,66



20



48,72



51,28



30



31,03



68,97



40



19,20



80,8



50



11,41



88,59



60



6,65



93,35



Gambar 4.3 Kurva hasil analisa



70



3,83



96,17



menggunakan Software Split Desktop



80



2,17



97,83



90



1,20



98,8



100



0,64



99,36



Sumber : Software split Desktop



E-ISSN 2615-28275



Jurnal Sains dan TeknologiVol. XXNo.X, September 2020



KESIMPULAN Berikut adalah kesimpulan dari hasil dan analisis pengolahan data : Kesimpulan yang diperoleh dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Berdasarkan pengukuran langsung dilapangan geometri peledakan aktual di PT. Bintang Sumatra Pacific maka di dapatkan nilai rata-rata geometri peledakan burden 2,5 m, Spacing 2,5 m, Stemming 1,8 m, kedalaman lobang 6 m, isian bahan peledak 4,1 m dan diameter lobang ledak 3 inch, sedangkan untuk perhitungan rancangan geomteri peledakan usulan dengan menggunakan metode C.J.Konya maka didapatkan nilai burden 1,91 m, spacing 2,66 m, stemming 1,32 m, subdrilling 0,57 m, kedelaman lubang 6.61 m, tinggi jenjang 6 m, isian bahan peledak 5,29 m. 2. Berdasarkan analisis menggunakan rumus Kuz-ram maka didapatkan distribusi fragmentasi aktual dilapangan ukuran 40 cm yang lolos ayakan sebesar 63,58% dan 68,70%. Sedangkan untuk distribusi fragmentasi menggunakan metode C.J.konya dan Kuz-ram maka didapatkan ukuran frgamentasi 40 cm yang lolos pada ayakan sebesar 80,8 %. 3. Berdasarkan hasil penggolahan data menggunkan software split desktop melalui foto fragmentasi peledakan aktual menggunakan helm pembanding berdiameter 40 cm didapatkan hasil distribusi fragmentasi >40 cm 82% sampai dengan 100%. DAFTAR PUSTAKA Alek Al Hadi dan Taufik Toha, Redesign Geometri Peledakan Untuk Mendapatkan Fragmentasi Batuan yang Optimal di Prebench PT. Bukit Asam (Persero) TBK. Jurnal Teknik Pertambangan.Uiversitas



Sriwijaya. diakses pada tanggal 02 Januari 2017 . Indra



Gumanti Putra dkk, Evaluasi Geometri peledakan terhadap Fragmentasi PT. Pama PersadaDahana (persero) Job site Melak, Kalimantan Timur. PT.Pama Persada-Dahana (persero) di akses 17 Januari 2018.



Jurnal Himasapta vol.2 no.2, Evaluasi Geometri berdasarkan Fragmentasi hasil peledakan pada penambangan batu Gamping pada PT. Semen Tonasa 27-30 Agustus 2017 diakses 16 Januari 2018. Jurnal Himasapta vol 1 No 1, Ahmad Ali Syafi’i dkk, Evaluasi Isian Bahan Peledak menggunakan Analisis distribusi ukuran Fragmentasi pada peledakan batuan penutup di tambang terbuka batubara 17-22 April 2011 di akses 18 Januari 2018. Konya, C. (1990). Surface Blast Desight. New Jersey: Prentice-Hall, Inc Kuznetsov, (1973). The Modern Technique of Rock Blasting, John Wiley & Sons, Sydney. M. Ridho dan Mulya Agusta (2018), Kajian Teknis Pengaruh Fragmentasi Hasil Peledakan di PT. Semen Padang. 4(1) 23023333 Pepen Supendi dkk. Pengaruh kerapatan kekar terhadap Fragmentasi peledakan andesit PT.JO Synohydro-CIC. PT. Jo. Sinohydro-CIC di akses 18 Januari 2018.



E-ISSN 2615-28275



Jurnal Sains dan TeknologiVol. XXNo.X, September 2020



Riko Ervil, dkk, Buku Panduan Penulisan dan Ujian Skripsi, Sekolah Tinggi Teknologi Industri (STTIND) Padang, 2019. Sahrul Ramadana dan Raimon Kopa, Hand Out Peledakan, Padang: UNP. (2017) Tutorial Split Desktop. Split-Net Intruction Manual Tahun (2004).