Rancangan Dan Simulasi Peledakan [PDF]

Citation preview

BAB I PENDAHULUAN



1.1



Latar Belakang Dalam industri pertambangan sering dijumpai sifat batuan yang relatif



keras, sehingga tidak dapat digali secara langsung karena berpengaruh pada produktifitas alat gali muat tersebut. Dengan berkembangnya teknologi, ditemukan solusi untuk memberaikan batuan tersebut yaitu dengan proses peledakan. Dimana proses ini merupakan salah satu metode yang paling sering digunakan dalam pemberaian batuan keras sehingga operasi penambangan dapat berjalan secara efektif dan efisien. Dalam proses peledakan ada beberapa macam indikator keberhasilan dari peledakan itu sendiri, salah satunya adalah fragmentasi. Dimana ukuran fragmen yang dihasilkan berpengaruh untuk proses penggalian dan pemuatan ore yang terledakkan. Oleh karena itu diperlukannya rancangan geometri peledakan yang optimal dengan mengkaji geometri peledakan yang telah digunakan dan fragmentasi yang dihasilkan agar tujuan dari adanya proses peledakan tersebut sesuai dengan sasaran..



1.2



Maksud Dan Tujuan



1.2.1



Maksud Pembelajaran akan Rancangan dan Simulasi Peledakan di Industri



Pertambangan ini pada dasarnya dimaksudkan agar para praktikan dapat merancang dan mendesain sistem peledakan yang aman, efektif dan ekonomis agar dapat tercapai target produksi yang telah ditentukan dengan keadaan mendekati pada kondisi asli dilapangan. 1.2.2 Tujuan 1. Membuat rancangan sistem peledakan pada industri pertambangan yang efektif dan ekonomis. 2. Menentukan pola pemboran dan peledakan untuk mencapai target produksi dalam proses pemberaian. 3. Menentukan kebutuhan bahan peledak yang diperlukan sesuai dengan rancangan peledakan.



4. Menganalisis hasil atau dampak peledakan yang ditimbulkan berdasrkan rancangan yang telah dibuat.



BAB II LANDASAN TEORI 2.1



Definisi Peledakan di Industri Pertambangan merupakan serangkaian kegiatan



pemecahan suatu material atau pembongkaran suatu material yang massive yang sudah tidak dapat dilakukan dengan alat mekanis lainnya dengan menggunakan bantuan bahan peledak sehingga diperoleh material yang cocok dan mudah dalam proses pengolahan selanjutnya. Dalam kegiatan peledakannya sendiri ditunjang oleh beberapa perlengkapan dan peralatan pembantu sesuai dengan tujuan yang ingin dicapai sehingga akan menentukan jenis metoda yang cocok untuk digunakan. secara garis besar proses peledakan



pada pertambangan didahului dengan pengeboran yang dimaksudkan untuk lubang tembak yang tersusun membentuk pola yang statis, yang kemudian lubang tembak tersebut akan diisi oleh beberapa material pembantu seperti pasir dan bahan peledak seperti TNT atau ANFO yang dilengkapi dengan nonel yang kemudian ditutup dengan stemming atau material penutup agar pada saat proses peledakan energi yang dihasilkan oleh bahan peledak tidak tersebar ke segala arah dan dapat berjalan dengan optimal. Suatu operasi peledakan dinyatakan berhasil dengan baik pada kegiatan penambangan apabila :



2.2



1 2



Target produksi terpenuhi Penggunaan bahan peledak yang efisien yang dinyatakan dalam jumlah



3 4 5 6



batuan yang berhasil dibongkar perkilogram bahan peledak. Diperoleh frgmentasi batuan yang merata. Diperoleh dinding yang stabil dan rata. Aman Dampak terrhadap lingkungan minimal.



Parameter Rancangan Peledakan Parameter rancangan peledakan merupakan hal yang sangat penting



dalam perencanaan dan pelaksanaan peledakan lapisan penutup, adapun parameter yang perlu diperhatikan yaitu : 1.



Ketinggian teras (bench height) Ketinggian teras biasanya ditentukan oleh parameter di lapangan misalnya



jangkauan oleh peralatan bor dan alat gali-muat yang tersedia. Tinggi jenjang disesuaikan dengan kemampuan alat bor dan diameter lubang, dimana jenjang yang rendah dipakai diameter lubang kecil sedangkan diameter lubang bor besar utnuk jenjang yang tinggi. Penerapan tinggi jenjang dilapangan bervariasi, tergantung dari posisi endapan bahan galian. 2.



Diameter lubang ledak (hole diameter) Untuk mencapai tingkat penyebaran energi yang baik digunakan diameter



lubang peledakan (mm) yang sebanding dengan ketinggian teras (m) dikalikan 8, atau didasarkan pada ketersediaan alat bor yang dipakai. Secara umum diameter lubang akan sedikit lebih besar daripada diameter mata bor yang mengakibatkan kepadatan pengisian lebih tinggi. 3.



Burden Burden adalah jarak dari lubang peledakan ke bidang bebas yang



terdekat. Penentuan burden tergantung pada densitas batuan, densitas bahan



peledak (bahan peledak yang digunakan), diameter bahan peledak atau diameter lubang peledakan, dan fragmentasi yang dibutuhkan. Peledakan dengan jumlah row (baris) yang banyak, true burden tergantung penggunaan bentuk pola peledakan yang digunakan. Bila peledakan menggunakan delay detonator, tiaptiap baris delay yang berdekatan akan menghasilkan free face yang baru. 4.



Spacing Spacing adalah jarak diantara lubang tembak dalam baris (row) yang



sama, tegak lurus terhadap burden, baik untuk nomor delay yang sama maupun beda waktu delaynya. Distribusi energi optimum diperoleh apabila jarak lubang sebanding dengan dimensi burden dikalikan 1,15 dan polanya disusun dengan konfigurasi yang berselang-seling. Jika spacing lebih kecil daripada burden, cenderung mengakibatkan stemming injection yang lebih dini. 5.



Stemming Stemming adalah penempatan material isian (cutting pemboran) di atas



bahan peledak pada lubang peledakan untuk menahan energi, mencegah terjadinya gelombang tekanan udara (air blast) dan batuan melayang (flying rock) yang disebabkan tekanan gas-gas hasil ledakan. Ukuran stemming secara umum dapat ditentukan dengan cara dimensi burden dikalikan dengan 0,7. Di lapangan, biasanya material stemming yang digunakan adalah cutting pemboran, yang menjadi masalah adalah pada saat musim hujan; untuk mengisi lubang ledak dengan material stemming, susah karena basah. Lubang ledak yang basah membutuhkan material stemming yang lebih banyak untuk pengungkungan energi bahan peledak daripada lubang ledak yang kering, karenanya perlu ditentukan pengungkungan relatif (relative confinement = RC) dari suatu bahan peledak sehingga energi dapat tertahan dengan baik. Faktor pengungkungan relatif bersifat sangat spesifik terhadap lokasi, tergantung pada kondisi geologi di sekitar lubang peledakan. Secara umum pengungkungan relatif harus lebih besar dari 1,4 untuk mencegah hilangnya energi yang terkungkung secara berlebihan. 6.



Subdrilling Subdrilling merupakan jarak pemboran lubang peledakan yang berada di



bawah dasar teras (jenjang). Subdrilling perlu untuk menghindari problem tonjolan (toe) pada lantai, karena dibagian ini merupakan tempat yang paling sukar diledakkan. Dengan demikian gelombang ledak yang ditimbulkan pada lantai dasar jenjang akan bekerja secara maksimum. Peledakan dengan



subdrilling memberikan tegangan tarik yang cukup besar pada dasar jenjang, selain itu juga mengurangi keterikatan dengan bagian lainnya yang menyebabkan bagian dasar mudah hancur dan tidak terjadi tonjolan (toe). Secara umum panjang subdrilling dapat ditentukan paling tidak 0,3 ~ 0,5 kali panjang burden. 7.



Kedalaman Lubang Ledak Merupakan dimensi tinggi teras ditambahkan dengan dimensi panjang



subdrilling 8.



Volume Hasil Ledakan Volume hasil ledakan merupakan dimensi burden (B) dikalikan dengan



jarak lubang dalam satu row yang sama (S) serta dikalikan dengan ketinggian teras (H). Satuan volume hasil ledakan dinyatakan dalam bank cubic metric (BCM), untuk mendapatkan volume dalam satuan Ton, dikalikan dengan densitas batuan. 9.



Kepadatan Pengisian Kepadatan pengisian merupakan jumlah bahan peledak setiap satuan



panjang, sama dengan 0,000785 dikalikan dengan densitas bahan peledak dikalikan dengan kuadrat diameter bahan peledak. 10.



Blasting Ratio Blasting ratio adalah jumlah berat bahan peledak setiap volume hasil



ledakan. Penerapan blasting ratio di lapangan jarang tepat karena pengaruh pengisian bahan peledak. 11.



Konfigurasi Pola Lubang Peledakan Hal ini tergantung pada diameter lubang ledak, sifat-sifat batuan, sifat-sifat



bahan peledak, tinggi jenjang dan hasil yang diinginkan. Pada umumnya ada tiga jenis pola peledakan yang sering diterapkan, yaitu pola persegi panjang (rectangular), pola bujur sangkar (square), dan pola selang-seling (staggered).



Sumber : www. Dunia Peledakan Blogspot.com



Gambar 2.2 Terminologi peledakan



2.3 Hal-Hal yang Perlu Diperhatikan Dlam Membuat Rancangan Peledakan 1.



Kepekaan Lokasi Kondisi lokasi di sekitar lokasi peledakan dalam hal prakiraan getaran dan



tingkat getaran yang diperbolehkan pada struktur terdekat 2.



Fragmentasi yang diperlukan Fragmentasi adalah istilah yang menggambarkan ukuran dari pecahan



batuan setelah peledakan. Fragmentasi yang dibutuhkan tergantung pada kegunaan dari pecahan batuan hasil peledakan tersebut. Untuk mendapatkan fragmentasi batuan yang diinginkan maka perlu diatur suatu pola peledakan, sehingga energi dari bahan peledak dapat dimanfaatkan sebaik mungkin. 3.



Perpindahan tumpukan material hasil ledakan (muckpile) Arah perpindahan tergantung pada jalur daya tahan paling kecil yang



dapat ditelusuri energi bahan peledak, dimana urutan delay dapat mengendalikan arah dan tingkat perpindahan material hasil ledakan pada rancangan peledakan yang tepat (stemming yang baik, distribusi energi yang tepat, toe yang kecil, dll).



4.



Pengendalian dinding Interval delay yang terlalu singkat antara lubang dalam satu baris dan



antar baris dapat menyebabkan overbreak yang berlebihan. 5.



Geologi Batuan berlapis-lapis dengan kohesi terbatas dapat bergeser sehingga



menyebabkan patahnya bahan peledak. Sedangkan batuan besar yang banyak retakannya dapat mengalirkan gas bahan peledak ke semua arah sehingga meningkatkan potensi terjadinya cutoff. Batuan yang lunak memerlukan waktu yang lebih lama untuk melakukan perpindahan sehingga diperlukan waktu yang lebih lama antara baris-baris untuk mengendalikan pecah yang berlebihan. 6.



Kondisi air Batuan jenuh (lubang peledakan yang terisi air) dapat meneruskan



tekanan air dari titik peledakan ke daerah-daerah di sekitarnya (water hammer). Tekanan ini dapat menyebabkan decoupling isi bahan peledak atau meningkatkan densitasnya sampai ke titik yang tidak memungkinkan peledakan (deadpressed) 7.



Bahan peledak yang digunakan Produk bahan peledak dengan densitas yang lebih besar (> 1,25 g/cc)



yang menggunakan udara tersirkulasi untuk mengatur kepekaan, mudah terkena dead pressing dari peledakan lubang peledakan yang berdekatan. 8.



Sederhana Rancangan yang rumit akan memerlukan waktu tambahan untuk



menghubungkan dan mengevaluasi rangkaian (dengan memeriksa penyambungan pada konfigurasi delay) 9.



Biaya Dengan meningkatnya tingkat kerumitan rancangan, biaya biasanya akan



meningkat. Biaya ini harus dipertimbangkan berdasarkan biaya modifikasi rancangan lain agar diperoleh efisiensi biaya.



2.4



Pola dan Arah Pemboran Pola peledakan merupakan urutan waktu peledakan antar lubang



lubangledak dalam satu baris dengan lubang ledak pada baris berikutnya ataupun antar lubang ledak satu dengan yang lainnya. Pola peledakan ditentukan berdasarkan urutan waktu peledakan serta arah runtuhan material



yang diharapkan.Berdasarkan arah runtuhan batuan (Gambar dibawah ini), pola peledakan diklasifikasikan sebagai berikut: 1.



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



danmembentuk kotak



Sumber : www. Dunia Peledakan Blogspot.com



Gambar 2.4.1 Pola Peledakan Runtuhan BoxCut



2. V” cut, yaitu pola peledakan yang arah runtuhan batuannya kedepan danmembentuk huruf “V“



Sumber : www. Dunia Peledakan Blogspot.com



Gambar 2.4.2 Pola Peledakan Runtuhan V Cut 3. Corner cut, yaitu pola peledakan yang arah runtuhan batuanya



kesalahan satusudut dari bidang bebasnya.



Sumber : www. Dunia Peledakan Blogspot.com



Gambar 2.4.3 Pola Peledakan Runtuhan Corner Cut



2.5



Perkiraan Ukuran Fragmentasi dan Isian Pahan Peledak Secara umum metode yang kerap kali digunakan para ahli dalam



melakukan prediksi untuk memperkirakan ukuran fragmentasi dari hasil peledakan adalah metode kuz-Ram . Beberapa penelitian yang dilakukan oleh Kutznetsov menghasilkan beberapa persamaan yang sering digunakan dalam menentukan fragmentasi peledakan dilapangan yaitu :



X =A(



Vo ¿ q



0,8



. Q 1/6



Dimana : X = Rata – rata ukuran fragmentasi ( cm ) A = Faktor Batuan 1 : Lunak 7 : Agak lunak 10 : Keras dan banyak rekahan 13 : Keras, sedikit rekahan Vo = Volume batuan ( m3 ) Q = jumlah Bahan peledak pada ( kg ) Pergerakan massa batuan sangat diperlukan untuk memungkinkan terjadinya propagasi retakan pada massa batuan . Dengan bertambahnya pergerakan ini akan membantu propagasi retakan dan memperbaiki fragmentasi hasil peledakan. Untuk mengetahui besaran faragmentasi yang dihasilkan dari proses peledakan maka perlu dilakukan analisis mengenai perubahan isian bahan peledak, adapun pengaruh besarnya isian bahan peledak terhadap prosentase fragmentasi untuk rancangan geometri peledakan berdasarkan densitas batuan rata-rata adalahsebagai berikut : Tabel 2.5 Isian bahan peledak terhadap persen Bongkah Peledakan



Sumber : www. Dunia peledakan tambang



2.6



Analisa Hasil Peledakan



1.



Tingkat Fragmentasi Batuan: Untuk mengetahui apakah operasi peledakan telah berjalan sesuai



rencana yang diinginkan , maka perlu dilakukan analisis terhadap hasil peledakan. Secara umum hasil pe;edakan meliputi : 1. Memperbesar atau memperkecil geometri peledakan untuk peledakan selanjutnya. 2. Menambah atau mengurangi jumlah bahan peledak yang digunakan untuk peledakan selanjutnya. 3. Kombinasi dari keduanya. Kepentingan fragmentasi tidak bisa diremehkan karena pada tingkatan yang luas fragmentasi merupakan ukuran dari suksesnya peledakan, hal ini mempengaruhi kegiatan operasional dan perawatan dari operasi selanjutnya serta termasuk pengoperasian alat berat seperti pengalian atau pemuatan dan pengakutan. Oleh karena itu pengeboran dan peledakan sangat berhubungan dengan optimasi boperasi operasi selanjutnya. Fragmentasi yang buruk menghasilkan ovesize atau bongkahan besar yang membutuhkan pengahancuran sekunder untuk mengurangi ukuranya sampai waktu dapat diolah, serta aman dan efisien dengan alat-alat angkut dan muat. Faktor fragmentasi batuan dapat digologkan dalam tiga kelompok parameter: a. Parameter peledak , mencakup densitas, kecepatan detonasi, volume gas dan energi yang tersedia. b. Parameter pembuatan lubang ledak, mencakup diameter lubang ledak, stemming, de-coupling, serta tipe titik inisiasi. c. Parameter batuan yang berhubungan dengan densitas batuan, kekuatan (compressive dan tensile ).



produksi berlebih dari batuan undersize atau ukuran halus juga tidak diinginkan karena mengindikasikan pengunaan berlebih yang tidak berguna dari bahan peledak, pengurangan ukuran dapat dicapai dengan pengunaan instalasi crushing yang sesuai. Bagaimanapun dalam kondisi tertentu fragmentasi dapat diperbaiki dengan mengadopsi salah satu atau lebih langkah-langkah sebagai berikut (diterapkan pada peledakan I bench). a. Menguangi spacing antar lubang yang saling sejajar dalam baris b. Mengurangi jarak burden c. Emngurangi detonator short delay Sangat penting mengetahui fragmentasi hasil peledakan secara teoritas sebelum peledakan dilakukan. Peramalan fragmentasi dengan memperhitungkan faktor geologi disamping beberapa parameter peledakan lainnya biasanya dilakukan dengan cara Kus-Ram (cunningham, 1983).



BAB III KESIMPULAN



Dalam proses peledakan ada beberapa macam indikator keberhasilan dari peledakan itu sendiri, salah satunya adalah efektifitas dan efisiensi peledakan , fragmentasi, ekonomis, dan tercapainya target produksi. Oleh karena itu diperlukan adanya rancangan sistem peledakan baik meliputi geometri peledakan , pola pemboran dan arah peledakan, menentukan kebutuhan bahan



peledak dan jenis rangkaian peledakan serta menganalisis dampak hasil peledakan, sehingga akan tercipta suatu sistem rancangan peledakan yang berkesinambungan yang aman, efektif dan ekonomis, yang sesuai dengan sasaran darai operasi peledakan di Industri pertambangan tersebut.



DAFTAR PUSTAKA



Andri, 2013,“ Rancangan peledakan “ http:// indo mining. Blogspot.com / 21/07/2013/ Rancangan - peledakan.html. Diakses 06 Desember 2015 (online) Maulana,wahyu,2011 “ Pola dan Arah Peledakan “ http:// Dapur Tambang.blogspot.com /16/04/2011/pola-dan-arah-peledakan.html. Diakses Diakses 06 Desember 2015(online)



Zainal, 2011 “ Analisis hasil peledakan“ http;// learmine blogspot.com/12/09/2011/analisis-hasil-peledakan.html. Diakses Diakses 06 Desember 2015 (online)