Download - TA3211-8 Pemantauan Kinerja Peledakan-2
-
7/25/2019 TA3211-8 Pemantauan Kinerja Peledakan-2
1/20
118.#TA3211
8.#TA3211Bahan
BahanPeledak
Peledak&&Teknik
TeknikPeledakan
PeledakanSKSK
Departe
men
Departe
menTeknik
TeknikPertmbangan
PertmbanganITBITB
8. PEMANTAUAN DAMPAK8. PEMANTAUAN DAMPAK
KINERJA PELEDAKANKINERJA PELEDAKANTERHADAP LINGKUNGANTERHADAP LINGKUNGAN
DepartemenDepartemen TeknikTeknik PertambanganPertambangan ITBITB
Dr. Suseno KramadibrataDr. Suseno Kramadibrata
-
7/25/2019 TA3211-8 Pemantauan Kinerja Peledakan-2
2/20
228.#TA3211
8.#TA3211Bahan
BahanPeledak
Peledak&&Teknik
TeknikPeledakan
Peled
akanSKSK
Departe
men
Departe
menTeknik
TeknikPertmbangan
PertmbanganITBITB
Gelombang Seismik
Gelombang seismik: perambatan energi seismik melalui media elastik - alam #gempa bumi - manusia # gelombang seismik hasil peledakan.
Gelombang seismik:
gelombang tekan - gelombang tekan atau tarik yg menghasilkan pemadatan atau
pemuaian/dilatasi pada arah yg sama dengan arah perambatan gelombang gelombang geser - gelombang yg melintang (transversal) yg bergetar tegak lurus
pada arah perambatan gelombang.
gelombang permukaan - gelombang yg merambat di atas permukaan batuan tetapitidak menembus batuan.
Ketiga gelombang tersebut dikelompokkan menjadi dua: gelombang badan yg menyebar melalui massa batuan & terdiri dari gelombang tekan
(P) dan gelombang geser (S). Gelombang badan menyebar dalam bentuk bola(spherical manner) sampai memotong suatu batas seperti batu lain, tanah,permukaan tanah, dan lain-lain.
gelombang permukaan yg merambat diatas permukaan batuan & yg terpenting adalahgelombang Rayleigh. Di perpotongan ini, gelombang geser dan gelombangpermukaan akan terbentuk. Gelombang badan sangat menonjol dalam jarak dekat,sedangkan pada jarak yg jauh gelombang Rayleigh lebih berpengaruh.
Ketiga gelombang ini mengakibatkan pergerakan yg berbeda pada partikel
tanah dan batuan yang dilewatinya. Akibatnya, struktur tanah/batuan ygterlewati akan berubah bentuk.
-
7/25/2019 TA3211-8 Pemantauan Kinerja Peledakan-2
3/20
338.#TA3211
8.#TA3211Bahan
BahanPeledak
Peledak&&Teknik
TeknikPeledakan
Peled
akanSKSK
Departe
men
Departe
menTeknik
TeknikPertmbangan
PertmbanganITBITB
Gerak Partikel Tiap
Jenis Gelombang(a) Compressive
(b) Shear
(c) Rayleigh
-
7/25/2019 TA3211-8 Pemantauan Kinerja Peledakan-2
4/20448.#TA3211
8.#TA3211Bahan
BahanPeledak
Peledak&&Teknik
TeknikPeled
akan
Peled
akanSKSK
Departe
men
Departe
menTeknik
TeknikPertmbangan
PertmbanganITBITB
Lintasan Gelombang Seismik
Sebuah bentuk gelombang seismik menggambarkan gerakan tanah
di lokasi penerima (sensor)
Gerakan tanah merupakan akibat dari gelombang badan dan
gelombang permukaan yang mengikuti lintasan yang berbeda-beda
di dalam kulit bumi. Walaupun gelombang seismik memperlihatkan
waktu tiba yang berbeda-beda tapi waktu tiba yang paling mudah dan
terandalkan untuk dikenal adalah waktu gelombang yang tiba paling
awal.
Lintasan tempuh gelombang di dalam kulit bumi: Lintasan gelombang langsung
Lintasan gelombang pantul
Lintasan gelombang bias
-
7/25/2019 TA3211-8 Pemantauan Kinerja Peledakan-2
5/20558.#TA3211
8.#TA3211Bahan
BahanPeledak
Peledak&&Teknik
TeknikPeled
akan
Peled
akanSKSK
Departe
men
Departe
menTeknik
TeknikPertmbangan
PertmbanganITBITB
Lintasan Tempuh Gelombang
Direct
Refracted
SurfaceTranducer
Reflected
2, V
2
Explosive Impact
Source
1, V
1
Diteruskan
Interface
-
7/25/2019 TA3211-8 Pemantauan Kinerja Peledakan-2
6/20668.#TA3211
8.#TA3211Bahan
BahanPeledak
Peleda
k&&Teknik
TeknikPeled
akan
Peled
akanSKSK
Departe
men
Departe
menTeknik
TeknikPertmbangan
PertmbanganITBITB
Persamaan Umum Gelombang
Analisa seismik diperlukan untuk mengetahui besarnya
parameter parameter getaran, sehingga dapatdiperkirakan tingkat getaran yang mungkin terjadi akibat
gelombang seismik.
Analisa ini dapat dilakukan dengan persamaan gerak,perambatan gelombang, dan spektrum respon.
Parameter yang ditentukan adalah perpindahan (),
kecepatan () dan percepatan (a). Untuk penyederhanaan diambil asumsi bahwa gerakan
partikel merupakan gerakan harmonik sederhana
-
7/25/2019 TA3211-8 Pemantauan Kinerja Peledakan-2
7/20778.#TA3211
8.#TA3211Bahan
BahanPeledak
Peleda
k&&Teknik
TeknikPeled
akan
Peled
akanSKSK
Departe
men
Departe
menTeknik
TeknikPertmbangan
Pert
mbanganITBITB
-
7/25/2019 TA3211-8 Pemantauan Kinerja Peledakan-2
8/2088
8.#TA3211
8.#TA3211Bahan
BahanPeleda
k
Peleda
k&&Teknik
TeknikPeled
akan
Peled
akanSKSK
Departe
men
Departe
menTeknik
TeknikPertmbangan
Pert
mbanganITBITB
-
7/25/2019 TA3211-8 Pemantauan Kinerja Peledakan-2
9/2099
8.#TA3211
8.#TA32
11Bahan
BahanPeleda
k
Peleda
k&&Teknik
TeknikPeled
akan
Peled
akanSKSK
Departe
men
Departe
menTeknik
TeknikPert
mbangan
Pert
mbanganITBITB
-
7/25/2019 TA3211-8 Pemantauan Kinerja Peledakan-2
10/201010
8.#TA3211
8.#TA32
11Bahan
BahanPeleda
k
Peleda
k&&Teknik
TeknikPeled
akan
Peled
akanSKSK
Departe
men
Departe
menTeknik
TeknikPert
mbangan
Pert
mbanganITBITB
Gerak Partikel SinusoidalGerak Partikel Sinusoidal
= perpindahan pada waktu & jarak tertentu
A = perpindahan terbesar (Amplitudo) k = bilangan gelombang = 2/
= panjang gelombang = VfT
Vf= cepat rambat gelombang seismik pada batuan
T = periode = (1/f) f = frekuensi
= frekuensi lingkaran alami = 2f
t)Sin(kxA +=
( )[ ]
t)Cos(kxAvdt
tkxSinAdv
dtd
v
+=
+=
=
-
7/25/2019 TA3211-8 Pemantauan Kinerja Peledakan-2
11/20
11118.#TA32
11
8.#TA32
11Bahan
BahanPeleda
k
Peleda
k&&Teknik
TeknikPeled
akan
Peled
akanSKSK
Departe
men
Departe
menTeknik
TeknikPert
mbangan
Pert
mbanganITBITB
Nilai maksimum dari tiap parameter terjadi bila fungsi sinus dan cosinus bernilai 1;
2
22
maks
maks
maks
T
4
AA
a
T
2AAv
A
==
==
=
( )[ ]
t)Sin(kxAa
dt
tkxCosAd
dt
dva
2 +=
+=
-
7/25/2019 TA3211-8 Pemantauan Kinerja Peledakan-2
12/20
12128.#TA32
11
8.#TA32
11Bahan
BahanPeleda
k
Peleda
k&&Teknik
TeknikPeled
akan
Peled
akanSKSK
Departe
men
Departe
menTeknik
TeknikPert
mbangan
Pert
mbanganITBITB
Estimasi Cepat Rambat Gelombang
(Berkekar Tidak berkekar)Wave Velocity (m/s)
Compression Shear
Limestone 2000-5900 1000-3100
Metamorphic rock 2100-3500 1000-1700
Basalt 2300-4500 1100-2200
Granite 2400-5000 1200-2500
Sand 500-2000 250-850
Clay 400-1700 200-800
Charles H. Dowding, Blast Vibration Monitoring and Control
-
7/25/2019 TA3211-8 Pemantauan Kinerja Peledakan-2
13/20
13138.#TA32
11
8.#TA32
11Bahan
BahanPeleda
k
Peleda
k&&Teknik
TeknikPeled
akan
Peled
akanSKSK
Departe
men
Departe
menTeknik
TeknikPert
mbangan
Pert
mbanganITBITB
TipeTipe RekahanRekahan BatuanBatuan YangYang DiidealkanDiidealkan
Kuat lemah peredaman tergantung pada karakteristik pergerakan gelombangdan orientasi kekar kekar.
Kekar dengan orientasi seperti yang terlihat pada a akan meredam gelombanghorisontal lebih kuat daripada gelombang longitudinal dan gelombangtransversal,
Sedangkan kekar dengan orientasi seperti pada b akan lebih kuat meredamgelombang longitudinal
kekar dengan orientasi seperti pada c akan lebih kuat meredam gelombangtransversal.
(a)
(b)
(c)
-
7/25/2019 TA3211-8 Pemantauan Kinerja Peledakan-2
14/20
14148.#TA32
11
8.#TA32
11Bahan
BahanPeleda
k
Peleda
k&&Teknik
TeknikPeled
akan
Peled
akanSKSK
Departe
men
Departe
menTeknik
TeknikPert
mbangan
PertmbanganITBITB
Getaran tanah
Getaran tanah (ground vibration) terjadi pada daerah elastis (elastic
zone). Di daerah ini tegangan yang diterima material lebih kecil
daripada kekuatan material sehingga hanya menyebabkanperubahan bentuk dan volume.
Sesuai dengan sifat elastis material maka bentuk dan volumenya
akan kembali ke keadaan semula setelah tidak ada tegangan yang
bekerja.
Perambatan tegangan pada daerah elastis akan menimbulkan
gelombang elastis.
Getaran tanah ini pada tingkat tertentu akan merusak massa batuansekitar peledakan. Karena itu getaran sebagai efek dari peledakan
tidak bisa diabaikan, karena dapat mengganggu produktivitas, dan
keselamatan kerja serta keselamatan penambangan.
( )PPV E =
-
7/25/2019 TA3211-8 Pemantauan Kinerja Peledakan-2
15/20
15158.#TA32
11
8.#TA32
11Bahan
BahanPeleda
k
Peleda
k&&Teknik
TeknikPeled
akan
Peled
akanSKSK
Departe
men
Departe
menTeknik
TeknikPert
mbangan
PertmbanganITBITB
= tegangan (Pa)
= regangan
E = modulus elastisitas (Pa)
PPV = kecepatan partikel (m/detik)
Vf= kecepatan rambat gelombang (m/detik)
fV
E=fV
PPV=
fV
[E]PPV =
BB
-
7/25/2019 TA3211-8 Pemantauan Kinerja Peledakan-2
16/20
16168.#TA32
11
8.#TA32
11Bahan
BahanPeleda
k
Peleda
k&&Teknik
TeknikPeled
akan
Peled
akanSKSK
Departe
men
Departe
menTeknik
TeknikPertmbangan
PertmbanganITBITB
Faktor-Faktor Pengaruh Getaran
Faktor Terkontrol
Pengeboran: spasi, burden, subdrilling, jumlah lubang dankemiringan lubang.
Bahan peledak: jenis bahan peledak, energi bahan peledak,kecepatan detonasi dan stemming.
Inisiasi: delay dan muatan bahan peledak perlubang. Jarak ke tempat pemantauan.
Faktor Tak-terkontrol Kondisi massa batuan
Struktur geologi dan arah kekar
Kadar air
BB
-
7/25/2019 TA3211-8 Pemantauan Kinerja Peledakan-2
17/20
17178.#TA32
11
8.#TA32
11Bahan
BahanPeleda
k
Peleda
k&&Teknik
TeknikPeled
akan
Peled
akanSKSK
Departe
men
DepartemenTeknik
TeknikPertmbangan
PertmbanganITBITB
R
WkPPV=
PPV = kecepatan partikel puncak (mm/detik)
W = muatan maksimum bahan peledak (kg)R = jarak dari tempat peledakan (meter)
k, , = konstanta
BB
-
7/25/2019 TA3211-8 Pemantauan Kinerja Peledakan-2
18/20
18188.#TA32
11
8.#TA32
11Bahan
BahanPeleda
k
Peleda
k&&Teknik
TeknikPeled
akan
Peled
akanSKSK
Departe
men
DepartemenTeknik
TeknikPertmbangan
PertmbanganITBITB
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi
Getaran Tanah
Tingkat getaran dari hasil peledakan dipengaruhi oleh 2 faktor utama;
jumlah bahan peledak
jarak pengukuran.
Penentuan hubungan faktor-faktor itu dengan tingkat getaran digunakan konsep
scaled distance SD (US Bureau of Mines bulletin 656, 1971).
SD: square root scaling (R/W0.5) dan cube root scaling (R/W0.33).
Hubungan antara jarak & muatan bahan peledak yang menghasilkan batas
kecepatan partikel 50 mm/s (2 ips) dari persamaan Square Root Scaling dan Cube
Root Scaling relatif tidak berbeda untuk selang jarak 6 m hingga 31 m (20 ft hingga
100 ft). Untuk jarak yang lebih besar dari 31 m, Square Root Scaling memberikan
hasil yang lebih baik dalam penentuan jumlah muatan bahan peledak dibandingkan
Cube Root Scaling.
Dan begitu juga sebaliknya, untuk jarak yang lebih kecil dari 6 m, Cube Root Scaling
memberikan hasil yang lebih baik (lebih hati-hati) dalam penentuan jumlah muatan
bahan peledak dibandingkan Square Root Scaling.
BB
-
7/25/2019 TA3211-8 Pemantauan Kinerja Peledakan-2
19/20
19198.#TA32
11
8.#TA32
11Bahan
BahanPeleda
k
Peleda
k&&Teknik
TeknikPeled
akan
Peled
akanSKSK
Departemen
DepartemenTeknik
TeknikPertmbangan
PertmbanganITBITB
1
10
100
1000
10 100 1000
Distance (ft)
Chargeperdelay,
W(lb)
BBAcuan Standard PPV (mmps) Kerusakan
-
7/25/2019 TA3211-8 Pemantauan Kinerja Peledakan-2
20/20
20208.#TA32
11
8.#TA32
11Bahan
BahanPeleda
k
Peleda
k&&Teknik
TeknikPeled
akan
Peled
akanSKSK
Departemen
DepartemenTeknik
TeknikPertmbangan
PertmbanganITBITB
2540 Dapat menghancurkan massa batuan sekitar
305 Runtuhan batu di dinding terowongan yang tidak disemen
610 Timbulnya rekahan-rekahan baru
Oriard (1982) >635 Kerusakan massa batuan
1000 Nilai batas getaran untuk batuan keras
250 Tidak mengganggu kegiatan penambangan
500 Minor scabbing
1000 Kemungkinan timbulnya rekahan rekahan baru
1200 Moderate scabbing1800 Major scabbing
120 Kestabilan lubang bukaan maksimal 10 tahun
480 Kestabilan lubang bukaan maksimal 3 tahun
557 Kerusakan yang sangat berarti
500 Kerusakan kecil
900 Kerusakan sedang
2000 Kerusakan yang sangat besar
50 - 400 Kerusakan kecil
200-700 Kerusakan sedangSingh (2001)
Tunstal (1997)
Adhikari et al (1994)
Fadeev et al (1987)
Yu dan Croxall (1985)
Holmberg et al (1984)
Langefors dan Kilshtrom
(1973)
Bauer dan Calder (1970)