101440917 pemboran dan peledakan
TRANSCRIPT
-
8/13/2019 101440917 Pemboran Dan Peledakan
1/35
BAB IV
PEMBORAN DAN PELEDAKAN
Kegiatan pembongkaran dilakukan dalam dua tahap, yaitu pemboran dan
peledakan. Adapun tujuan dari pada kegiatan pembongkaran yaitu untuk membebaskan
batuan dari batuan induknya dengan ukuran fragmentasi tertentu sehingga sesuai untuk
proses selanjutnya.
1. GEOMETRI PEMBORAN
Geometri pemboran meliputi diameter lubang bor, kedalaman lubang tembak,
kemiringan lubang tembak, tinggi jenjang, dan juga pola pemboran.
a. Diameter lubang tembak.
Di dalam menentukan diameter lubang tembak tergantung dari volume
massa batuan yang akan dibongkar, tinggi jenjang, tingkat fragmentasi yang
diinginkan, mesin bor yang dipergunakan, dan kapasitas alat muat yang akan
dipergunakan untuk kegiatan pemuatan material hasil pembongkaran..
Untuk diameter lubang tembak yang terlalu kecil, maka faktor energi yang
dihasilkan akan berkurang sehingga tidak cukup besar untuk membongkar batuan
yang akan diledakkan, sedang jika lubang tembak terlalu besar maka lubang tembak
tidak cukup untuk menghasilkan fragmentasi yang baik, terutama pada batuan yang
banyak terdapat kekar dengan jarak kerapatan yang tinggi. Ketika kekar membagi
burden dalam blok-blok yang besar, maka fragmentasi yang akan terjadi bila
masing-masing terjangkau oleh suatu lubang tembak. al seperti ini menghendaki
diameter lubang tembak yang kecil.
Diameter lubang tembak yang kecil juga memberikan patahan atau hancuran
yang lebih baik pada bagian atap jenjang. al ini berhubungan dengan stemming, di
mana lubang tembak yang besar maka panjang stemming juga akan semakin besar
dikarenakan untuk menghindari getaran dan batuan terbang, sedangkan jika
menggunakan lubang tembak yang kecil maka panjang stemming dapat dikurangi.
b. Kedalaman lubang tembak
!"-#
-
8/13/2019 101440917 Pemboran Dan Peledakan
2/35
Kedalaman lubang tembak biasanya disesuaikan dengan tinggi jenjang yang
diterapkan. Dan untuk mendapatkan lantai jenjang yang rata maka hendaknya
kedalaman lubang tembak harus lebih besar dari tinggi jenjang, yang mana
kelebihan daripada kedalaman ini disebut dengansub drilling.
. Kemiringan lubang tembak !Ara" #emb$ran%
Arah pemboran yang kita pelajari ada dua, yaitu arah pemboran tegak dan
arah pemboran miring. Arah penjajaran lubang bor pada jenjang harus sejajar untuk
menjamin keseragaman burden yang ingin didapatkan dan spasi dalam geometri
peledakan. $ubang tembak yang dibuat tegak, maka pada bagian lantai jenjang akan
menerima gelombang tekan yang besar, sehingga menimbulkan tonjolan pada lantai
jenjang, hal ini dikarenakan gelombang tekan sebagian akan dipantulkan pada
bidang bebas dan sebagian lagi akan diteruskan pada bagian ba%ah lantai jenjang.
&edangkan 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 'Gambar #(
Adapun keuntungan dan kerugian dari masing-masing lubang adalah )Untuk lubang tembak tegak 'vertikal( adalah )
Keuntungannya )
Untuk tinggi jenjang yang sama panjang lubang ledak lebih pendek jika
dibandingkan dengan lubang ledak miring.
Kemungkinan terjadinya lontaran batuan lebih sedikit.
$ebih mudah dalam pengerjaannya.
Kerugiannya )
*enghancuran sepanjang lubang tidak merata
+ragmentasi yang dihasilkan kurang bagus terutama di daerah stemming.
enimbulkan tonjolan-tonjolan pada lantai jenjang ( toe(.
Dapat menyebabkan retakan ke belakang jenjang ( backbreak ( dan getarantanah.
Untuk lubang tembak miring adalah )
Keuntungannya )
!"-
-
8/13/2019 101440917 Pemboran Dan Peledakan
3/35
idang bebas yang terbentuk semakin besar
+ragmentasi yang dihasilkan lebih bagus
Dapat mengurangi terjadinya backbreak dan permukaan jenjang yang dihasilkanlebih rata.
Dapat mengurangi bahaya kelongsoran pada jenjang.
Kerugiannya )
Kesulitan untuk menempatkan sudut kemiringan yang sama antar lubang.
iaya operasi semakin meningkat.
GAA/ #
*01GA/U A/A $UA1G 20AK
d. P$la #emb$ran
*ola pemboran yang biasa diterapkan pada tambang terbuka biasanya
menggunakan dua macam pola pemboran yaitu )
*ola pemboran segi empat 'square pattern)
*ola pemboran selang-seling(staggered)
!"-3
-
8/13/2019 101440917 Pemboran Dan Peledakan
4/35
*ola pemboran segi empat adalah pola pemboran dengan penempatan
lubang-lubang tembak antara baris satu dengan baris berikutnya sejajar dan
membentuk segi empat ' Gambar (. *ola pemboran segi empat yang mana
panjang burden dengan panjang spasi tidak sama besar disebutsquare rectangular
pattern'Gambar3(. &edangkan pola pemboran selang-seling adalah pola pemboran
yang penempatan lubang ledak pada baris yang berurutan tidak saling sejajar
'Gambar 4(, dan untuk pola pemboran selang-seling yang mana panjang burden
tidak sama dengan panjang spasi disebutstaggered rectangular pattern'Gambar 5(.
Dalam penerapannya, pola pemboran sejajar adalah pola yang umum,
karena lebih mudah dalam pengerjaannya tetapi kurang bagus untuk meningkatkan
mutu fragmentasi yang diinginkan, maka penggunaan pola pemboran selang-seling
lebih efektif.
idang ebas
6 & 6 6 6 6 6 6 6 6 aris #
6 6 6 6 6 6 6 6 6 aris
6 6 6 6 6 6 6 6 6 aris 3
6 6 6 6 6 6 6 6 6 aris 4
& 7
GAA/ .
*8$A *08/A1 &0G!0*A2 'SQUARE PATTERN(
!"-4
-
8/13/2019 101440917 Pemboran Dan Peledakan
5/35
idang ebas
6 6 6 6 6 6 6 6 6 aris #
6 6 6 6 6 6 6 6 6 aris
6 6 6 6 6 6 6 6 6 aris 3
6 6 6 6 6 6 6 6 6 aris 4
& 9
GAA/ 3.
*8$A *08/A1 &0G! 0*A2 'SQUARE RECTANU!ER PATTERN(
idang ebas
6 6 6 6 6 6 6 6 6 aris #
&
6 6 6 6 6 6 6 6 aris
6 6 6 6 6 6 6 6 6 aris 3
6 6 6 6 6 6 6 6 aris 4
& 7
GAA/ 4.
*8$A *08/A1 &0$A1G-&0$!1G 'STAERE" SQUARE PATTERN(
!"-5
-
8/13/2019 101440917 Pemboran Dan Peledakan
6/35
idang ebas
6 6 6 6 6 6 6 6 6 aris #
6 6 6 6 6 6 6 6 aris
6 6 6 6 6 6 6 6 6 aris 3
6 6 6 6 6 6 6 6 aris 4
& 9
GAA/ 5.
*8$A *08/A1 &0$A1G-&0$!1G 'STAERE" RECTANU!ER PATTERN(
. GEOMETRI PELEDAKAN
Geometri peledakan yang akan mempengaruhi tingkat fragmentasi batuan
dapat dinyatakan seperti pada 'gambar :(. &edangkan geometri peledakan terdiri dari)
a. Burden !B%
urden adalah jarak dari lubang tembak dengan bidang bebas yang terdekat,
dan arah di mana perpindahan akan terjadi. *ada daerah ini energi ledakan adalah
yang terkuat dan yang pertama kali bereaksi pada bidang bebas. ;arak burden yang
baik adalah jarak yang memungkinkan energi secara maksimal dapat bergerak
keluar dari kolom isian menuju bidang bebas dan dipantulkan kembali dengan
kekuatan yang cukup untuk melampaui kuat tarik batuan sehingga akan terjadi
penghancuran.
1ilai burden yang optimum akan menghasilkan fragmentasi yang sesuai danperpindahan dari pecahan batuan sesuai dengan yang diinginkan. ;arak burden yang
terlalu kecil dapat menyebabkan terjadinya batuan terbang dan suara yang keras.
&edangkan jarak burden yang terlalu besar akan menghasilkan fragmentasi yang
kurang baik, dan akan menyebabkan batuan di sekitar burden tidak akan hancur.
enurut /.$. Ash, harga burden tergantung pada harga burden ratio dan diameter
lubang bor. esarnya burden ratio antara < = 4< dengan harga Ks standard adalah
3
-
8/13/2019 101440917 Pemboran Dan Peledakan
7/35
Densitas batuan 7 #:< lb>cuft
&pecific gravity bahan peledak 7 #,cuft
D 7 kerapatan batuan yang diledakkan
&ehingga harga Kb yang terkoreksi adalah )
Kb 7 Kbstandard ? Af#? Af
Di mana )
Kb 7 burden ratio yang telah dikoreksi
Kbstd 7 burden ratio standard
Untuk menentukan burden, maka menggunakan rumus )
Kb ? De
7 meter
#
!"-@
-
8/13/2019 101440917 Pemboran Dan Peledakan
8/35
Di mana )
7 burden
Kb 7 burden ratio
De 7 diameter lubang tembak, inchi
# 7 faktor perubah kedalam satuan meter
b. '#a(i !'%
&pasi dapat diartikan sebagai jarak terdekat antara antara dua lubang tembak
yang berdekatan dalam satu baris. ang perlu diperhatikan dalam memperkirakan
spasi adalah apakah ada interaksi di antara isian yang saling berdekatan. esar spasidapat ditentukan dengan rumus sebagai berikut )
& 7 ? Ks
Di mana )
& 7 spasi, meter.
7 burden, meter.
Ks 7 spacing ratio
al yang perlu diperhatikan dalam penentuan spasi yaitu apakah ada
interaksi antar muatan yang berdekatan. ila masing-masing lubang tembak
diledakkan sendiri-sendiri, dengan interval %aktu yang panjang, maka tidak akan
terjadi interaksi gelombang energi antar muatan yang berdekatan sehingga
memungkinkan setiap lubang tembak akan meledak dengan sempurna. ;ika interval
%aktu diperpendek atau lubang tembak diledakkan secara serentak akan terjadi efek
ledakan yang kompleks.
esar Ks menurut interval %aktu yang dipergunakan adalah )
long interval delay Ks 7 #
short interval delay Ks 7 # =
normal Ks 7 #, = #,B
erdasarkan cara urutan peledakannya penentuan spasi adalah sebagai berikut :()
Untuk pola peledakan serentak maka & 7
Untuk pola peledakan beruntun dengan delay interval lama maka & 7
Untuk pola peledakan dengan ms delay, maka & antara # sampai
!"-B
-
8/13/2019 101440917 Pemboran Dan Peledakan
9/35
;ika terdapat kekar yang tidak saling tegak lurus, maka & antara #, sampai
#,B
. 'temming !T%
Ste$$ingadalah tempat material penutup di dalam lubang bor di atas kolom
isian bahan peledak. +ungsiste$$ingadalah agar terjadistress balancedan untuk
mengurung gas-gas hasil ledakan agar dapat menekan batuan dengan kekuatan yang
besar. &edangkan di dalam penggunaanste$$ingyang perlu diperhatikan adalah
panjang stemming dan ukuran materialste$$ing.
*anjangste$$ing
Ste$$ingyang 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%l&rock'
oerbreakpada bagian permukaan dan juga akan menimbulkan airblast.*anjang
stemming dapat ditentukan dengan menggunakan rumus )
2 7 ? Kt
dimana )
2 7 stemming, meter
Kt 7 stemming ratio '
-
8/13/2019 101440917 Pemboran Dan Peledakan
10/35
Adapun persamaan yang digunakan untuk menentukan ukuran material
stemming optimum@(adalah sebagai berikut )
& 7
-
8/13/2019 101440917 Pemboran Dan Peledakan
11/35
Kedalaman lubang tembak biasanya ditentukan berdasarkan kapasitas
produksi yang diinginkan dan kapasitas dari alat muat. &edangkan untuk
menentukan kedalaman lubang tembak dapat digunakan rumus sebagai berikut )
7 Kh ?
dimana )
7 kedalaman lubang tembak, meter
Kh 7ole dept* ratio '#,5 = 4,
-
8/13/2019 101440917 Pemboran Dan Peledakan
12/35
*ola peledakan merupakan urut-urutan %aktu peledakan antara lubang tembak
dalam satu baris dan antara satu dengan yang lainnya. *ola peledakan ditentukan
tergantung arah mana pergerakan material yang diharapkan. 'Gambar 3.@(
&etiap baris lubang tembak yang akan diledakkan harus memiliki ruang yang
cukup di muka bidang bebas yang sejajar dengan lubang tembak untuk terdesak,
pecah, mengembang dan tidak terlontar keatas. Adapun macam-macam pola peledakan
adalah sebagai berikut )
*ola peledakan di mana lubang-lubang tembak diledakkan dengan %aktu
penundaan atau beruntun dalam satu baris.
*ola peledakan serentak dalam satu baris dan beruntun antara baris satu
dengan baris yang lain.
idang bebas
# # # # # #
3
3
3
3
*ola peledakan tunda antar baris dan serentak dalam satu baris
idang bebas
3 # < # 3
4 3 # 3 4
5 4 3 3 4 5
*ola peledakan tunda dalam satu baris
GAA/ @.
*8$A *0$0DAKA1
!"-#
-
8/13/2019 101440917 Pemboran Dan Peledakan
13/35
enurut /.$. Ash dengan adanya tiga bidang bebas, kuat tarik batuan dapat
dikurangi sehingga akan dapat meningkatkan jumlah retakan dengan syarat lokasi dua
bidang bebasnya mempunyai jarak yang sama terhadap lubang tembak.
a. /aktu tunda
*emakaian dela& detonatorsebagai %aktu tunda untuk peledakan secara
beruntun. Keuntungan dari peledakan dengan memakai dela& detonatoradalah )
Dapat menghasilkan fragmentasi yang lebih baik
Dapat mengurangi timbulnya getaran tanah
Dapat menyediakan bidang bebas untuk baris berikutnya.
ila %aktu tunda antar baris terlalu pendek maka beban muatan pada baris
depan menghalangi pergeseran baris berikutnya, material pada baris kedua akan
tersembur kearah vertikal dan membentuk tumpukan. 2etapi bila %aktu tundanya
terlalu lama, maka produk hasil bongkaran akan terlempar jauh kedepan serta
kemungkinan besar akan mengakibatkan %l&rock. al ini disebabkan karena tidak
ada dinding batuan yang berfungsi sebagai penahan lemparan batuan di
belakangnya.
Untuk menentukan interval tunda antar baris tidak kurang dari ms>ft dan
tidak lebih dari : ms>ft dari ukuran burden. *ersamaan di ba%ah ini dapat
digunakan untuk menentukan besarnya interval %aktu antar baris.
tr 7 2r ?
Di mana )
tr 7 interval %aktu antar baris, ms
2r 7 konstanta %aktu antar baris '2abel 3.#(
7 burden, m
2abel !
!nterval aktu Antar aris @(
Tr -$n(tant !m( 0 m % Re(ult
@ "iolent e?cessive airblast, backbreak, etc.
@ = #< igh pile close to face, moderate airblast, backbreak
#< = < Average pile height, average airblast and backbreak.
< = 3 &cattered pile %ith minimum backbreak.
3 = 4 last casting
!"-#3
-
8/13/2019 101440917 Pemboran Dan Peledakan
14/35
b. Pengi(ian ba"an #eledak
+ragmentasi batuan sangat tergantung pada jumlah bahan peledak yang
digunakan. Po+der %actor adalah suatu bilangan yang menyatakan berat bahan
peledak yang digunakan untuk menghancurkan batuan 'kg>m3(. 1ilaipo+der %actor
sangat dipengaruhi oleh jumlah bidang bebas, geometri peledakan, pola peledakan,
dan struktur geologi.
ila pengisian A1+8 terlalu banyak maka jarak stemming semakin kecil
sehingga akan mengakibatkan terjadinya%l&rockdan airblast'sedang bila pengisian
A1+8 kurang maka jarak stemming semakin besar sehingga akan menyebabkan
boulderdanbackbreakdi sekitar dinding jenjang.
Untuk mendapatkan po+der %actor, lebih dulu mengetahui jumlah bahan
peledak yang akan digunakan untuk setiap lubang tembak.
#. $oading density dapat dihitung dengan menggunakan rumus )
de 7 kg atau kg>ton. Untuk menghitung po+der %actor harus
diketahui luas daerah yang diledakkan 'A(, tinggi jenjang '$(, panjang muatan dari
!"-#4
-
8/13/2019 101440917 Pemboran Dan Peledakan
15/35
seluruh lubang ledak '*c(, loading densit& 'de(, dan densitas batuan 'dr(. /umus
untuk menentukanpo+der %actoradalah )
*f 7 > 0
dimana )
*f 7 po+der %actor, ton > kg.
7 jumlah batuan yang diledakkan, ton.
0 7 jumlah bahan peledak yang digunakan, kg.
&edangkan jumlah batuan yang diledakkan dapat dihitung dengan rumus
sebagai berikut )
7 A $ dr
Di mana )
A 7 luas batuan yang akan diledakkan, m3.
$ 7 tinggi jenjang, meter.
dr 7 densitas batuan, ton > m3.
"olume setara adalah suatu angka yang menyatakan setiap meter atau feet
pemboran setara dengan sejumlah volume material atau batuan yang diledakkan,
yang dinyatakan dalam m3
>meter, cuft>ft, atau ton.meter, ton>ft. "olume setarasangat berguna untuk memperkirakan kemampuan dari alat bor yang digunakan
untuk membuat lubang tembak. "olume setara dihitung dengan menggunakan
persamaan sebagai berikut )
"eH 7n
!A
dimana )
"eH 7 volume setara, m3>m
A 7 luas daerah yang akan diledakkan, m
$ 7 tinggi jenjang, m
n 7 jumlah lubang tembak dalam pola peledakan
7 kedalaman lubang tembak, m
7 batuan yang akan diledakkan
!"-#5
-
8/13/2019 101440917 Pemboran Dan Peledakan
16/35
2abel !!!
argaPo+der ,actoruntuk beberapa jenis batuan 4(
T&pe o% Rock Po+der ,actor (kg-$)
/assie *ig* strengt* rocks
-
8/13/2019 101440917 Pemboran Dan Peledakan
17/35
Arah *eledakan
+ree face
F F F F
F F F F F
F F F FF F F F F
7 Arah peledakan menuju sudut tumpul
GAA/ B
A/A *0$0DAKA1 01U;U &UDU2 2U*U$
e. 2ragmenta(i Batuan
+ragmentasi hasil peledakan merupakan salah satu petunjuk untuk dapat
mengetahui keberhasilan dari suatu peledakan selain po+der %actor. Karena apabila
dalam suatu peledakan, po+der %actor tercapai tetapi tidak menghasilkan ukuran
fragmentasi yang diinginkan, maka peledakan tersebut belum bisa dikatakan berhasil.
erdasarkan KUI102I8", #C@3, ukuran fragmentasi, 212, dan struktur
geologi batuan dapat digunakan untuk mencari po+der %actor. Dalam percobaannya
pada batuan di Kimberlite dengan berbagai ukuran diameter lubang tembak, pola
peledakan dan kecermatan pemboran. *ersamaannya sebagai berikut )
J 7 A .
:3,batu pasir dengan
density 7 cuyd. aka dapat diasumsikan harga density yang paling
tinggi yaitu 35< lb>cuyd 7 #< lb>cuft agar didapat hasil yang paling baik.
. Diameter lubang ledak 7 3 inch
3. A1+8
a. &pecific Gravity 7
-
8/13/2019 101440917 Pemboran Dan Peledakan
30/35
aka jika dibandingkan dengan diameter lubang, burden dapat diambil ,5 meter.
. &pasi '&(
Dimana nlai Ks untuk detonator jenis ms delay 7 #,< = ,lubang. arga po%der factor yang
disarankan untuk peledakan lapisan penutup 'overburden( pada tambang batubara
adalah berkisar antara E = E.
-
a. Alternatif #
&ehingga
!"-33
-
8/13/2019 101440917 Pemboran Dan Peledakan
34/35
b. Alternatif
&ehingga
c. Alternatif 3
&ehingga
Dari ketiga alternative yang didapat di atas hanya alternative ketiga yang sesuai dengan
po%der factor yang disarankan yaitu
-
8/13/2019 101440917 Pemboran Dan Peledakan
35/35