tugas pemboran lubang ledak
DESCRIPTION
PERTAMBANGANTRANSCRIPT
PEMBORAN LUBANG LEDAK
Klasifikasi batuan
Menurut para ahli geologi berdasarkan pada sumber atau asal (origin) batuan
secara umum dibagi menjadi tiga golongan
1. Batuan beku
Batuan beku terbentuk dari pembekuan magma atau lava, yang mengalami proses
pendinginan dan membentuk Kristal secara perlahan-lahan. Batuan beku dapat
ditemukan sebagai batuan lelehan (extrusive), batuan korok dan batuan instrusi
(intrusive).
2. Batuan sedimen
Batuan sedimen terbentuk dari proses pengendapan material-material hasil
pelapukan yang tersusun secara berlapis menurut urutan waktu pengendapan.
Batuan sedimen di bagi menjadi dua kelompok yaitu :
a. Sedimen klasik, contohnya : konglongmerat dan batu pasir.
b. Sedimen insitu, contohnya : batu gamping, dolomite dan batu-bara.
3. Batuan metamorf
Batuan metamorf merupakan hasil dari suatu proses rekristalisasi yang terjadi
pada temperatur dan tekanan yang tinggi. Sifat-sifat dari batuan yang dihasilkan
tergantung pada batuan yang terkena metamorphose dan seberapa jauh deformasi
yang berhubungan dengan prosesnya.
Sifat-sifat teknis batuan
a) Kekerasan
Kekerasan adalah tahanan dari suatu bidang permukaan halus terhadap
abrasi.Kekerasan dipakai untuk mengukur sifat-sifat teknis dan material batuan
dan dapat diklasifikasikan dalam beberapa cara. Kekerasan batuan dapatjuga di
pakai untuk menyatakan besarnya tegangan yang diperlukan untuk menyebabkan
kerusakan pada batuan. ”Moh’s test” digunakan untuk menentukan nomor uruta
macam-macam mineral, yang menyatakan kekerasan relative suatu mineral
terhadap mineral lain. Dalam skala Mohs, suatu mineral akan dapat menggores
semua mineral yang mempunyai nomor urutan lebih rendah.
Tabel Skala Fredrich van Mohs (1882)
Klasifikasi Skala MohsKuat tekan
batuan (MPa)
Sangat keras
Keras
+7
6 - 7
+200
120 - 200
Kekerasan sedang
Cukup lunak
4,5 - 6
3 - 4,5
60 - 120
30 - 60
Lunak
Sangat normal
2 - 3
1 - 2
10 - 30
-10
b) Abrasiveness
Abrasivennes adalah suatu parameter yang mempengaruhi keausan (umur) mata
bor atau batang bor. Abrasiveness tergantung pada komposisi batuan tersebut,
kandungan kuarsa dalam batuan biasanya dianggap sebagai petunjuk yang dapat
dipercaya untuk mengukur kehausan batang bor.
c) Tekstur
Tekstur menunjukkan butiran dari batuan dan dapat diklasifikasikan berdasarkan
sifat-sifat porositas, density, dan ukuran butir, tekstur juga mempengaruhi
kecepatan pemboran.
d) Struktur batuan
Struktur batuan seperti patahan, rekahan bidang pelapis, jenis batuan, dip, strike,
semuanya mempengaruhi kekuatan struktur batuan. Struktur batuan akan
berpengaruh terhadap kelurusan lubang bor dan kecepatan pemboran.
e) Breaking Characteristic
Breaking characteristic merupakan ukuran relative untuk menentukan tahanan
batuan terhadap penghancuran. Setiap jenis batuan mepunyai sifat khusus dan
derajat kerusakan yang berhubungan dengan tekstur, komposisi mineral dan
strukturnya.
f) Rock Drillability
Rock Drillabiliti adalah kecepatan penetrasi ( penembusan ) mata bor kedalam
batuan. Rock drillabiliti merupakan fungsi dari beberapa sifat batuan seperti :
komposisi mineral, tekstur ukuran batuan dan lain-lain.
Defenisi Pemboran pada Kegiatan Penambangan
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 banyak ragamnya, yaitu
tumbuk (percussing), putar (rotary) dan kombinasi tumbuk dan putar (rotary-
percussing).
Dalam suatu operasi peledakan batuan, kegiatan pemboran merupakan pertama
kali yang dilakukan dengan tujuan untuk membuat sebuah lubang ledak dengan
geometri dan pola yang sudah tertentu 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 terjadi
peledakan.
Kegiatan peledakan pada penambangan batubara dilakukan dengan tujuan
menunjang operasi penggalian yang dilakukan Excavator, karna tujuan dari
peledakan itu sendiri membuat fragmentasi sehinga dapat menghasilkan rekahan
pada batuan, yang dapat memudahkan dalam proses penggalian batuan tersebut.
Faktor – faktor yang mempengaruhi kinerja pemboran.
Kinerja suatu mesin bor dipengaruhi oleh faktor-faktor sifat batuan yang di bor,
rock drillability, geometri pemboran, umur dan kondisi mesin bor, dan
ketrampilan operator .
1. Sifat batuan
Sifat batuan yang berpengaruh pada penetrasi dan sebagai konsekuensi pada
pemilihan metode pemboran.
a. Kekerasan
Kekerasan adalah tahanan dari suatu bidang permukaan halus terhadap abrasi.
Kekerasan dipakai untuk mengukur sifat–sifat teknis dari material batuan dan juga
dipakai untuk menyatakan berapa besarnya tegangan yang diperlukan untuk
menyebabkan kerusakan pada batuan. Kekerasan merupakan suatu fungsi dari
kekerasan, Komposisi butiran mineral, serta merupakan hal yang utama harus
diketahui, karna setelah mata bor menetrasi batuan, maka akan menentukan
tingkat kemudahan pemboran.
b. Kekuatan ( Strength )
Pada prinsipnya kekuatan batuan tergantung pada komposisi mineral. Diantara
mineral–mineral yang terkandung di dalam batuan, kwarsa yang terkompak atau
terkuat tekan mencapai lebih 5,00 MPa, sehingga semakain tinggi kandungan
kwarsa, akan memberikan kekuatan yang menigkat.
c. Elastisitas
Sifat elatisiatas dinyatakan dengan modulus elatisitas atau modulus Young ( E ),
dan nisbah poisson (u) modulus elatisitas merupakan faktor kesebandingan antara
tegangan normal dengan regangan relatif, sedangkan nisbah poisson merupakan
kesebandingan regangan lateral dan reganagn aksial. Modulus elastisitas sangat
tergantung pada komposisi mineralnya, porositas, jenis perpindahan dan besarnya
beban yang diterapkan. Nilai modulus elastisitas untuk batuan yang sangat
rendah, hal ini disebapkan komposisi mineral dengan tekturnya, seperti modulus
elastisitas pada arah yang sejajar bidang perlapisan selalu lebih besar
dibandingkan dengan arah tegak lurus.
d. Plastisitas
Plastisitas batuan merupakan perilaku batuan yang menyebabkan deformasi tetap
setelah tegangan dikembalikan kondisi awal, dimana batuan tersebut belum
hancur. Sifat plastis tergantung pada komposisi mineral penyusun batuan dan
diperbaharui oleh adanya pertambahan kwarsa dan mineral lain.
Tabel 5 : Sifat Fisik Dan Mekanik dari Batuan Sedimen
Batuan
Sedimen
Modulus Elastisitas
104 x (MPa)
Nisbah
PoissonPorositas
Dolomit 1,96 – 8,24 0,08 – 0,2 0,27 – 4,10
Limestone 0,98 – 7,85 0,1 – 0,2 0,27 – 4,10
Sandstone 0,49 – 8,43 0,066 – 0,125 1,62 – 26,40
Shale 0,8 – 3,0 0,11 – 0,54 20,0 – 50,0
e. Abrasitas
Abrasitas adalah sifat batuan yang menggores permukaan material lain, ini
merupakan suatu parameter yang mempengaruhi kehausan (umur) mata bor dan
batang bor. Kandungan kwarsa dari batuan biasanya petunjuk yang dipercaya
untuk mengukur kehausan mata bor.
a) Kekerasan butir batuan, batuan dengan keberadaan butiran kwarsa mempunyai
tingkat abrasi yang tinggi.
b) Bentuk butir, bila bertuk butir tersebut tidak teratur atau lebih abrasive
disbanding dengan bentuk bulat.
c) Ukuran butir.
d) Porosita batuan.
e) Ketidaksamaan, batuan poli mineral sekalipun mempunyai kekerasan sama
akan abrasive karena meningkatakn permukaan kasar.
f. Tekstur
Tektur suatu batuan menujukan hubungan antara minieral-mineral penyusutan
batuan, sehingga dapat di klafikasikan berdasarkan sifat-sifat, ikatan antar butir,
bobot isi, dan ukuran butir. Tekstur juga mempengaruri pemboran. Jika butiran
berbentuk lembaran, pemboran akan lebih sulit di banding dengan permukaan
bulat seperti batu pasir. Sedangkan batuan mempunyai bobot isi rendah sehingga
lebih mudah jika dibor.
g. Struktur geologi
Struktur geologi seperti patahan, rekahan, kekar, bidang perlapisan berpengaruh
kepada penyesuaian kelurusan lubang ledak.adanaya rekahan–rekahan dan
rongga–rongga dalam batuan seperti di batu gamping sering mempersulit kinerja
pemboran, karena batang bor dapat terjepit.
h. Karakteristik pecahan
Karakteristik pecahan dapat seperti tingkah laku apabila batu di kenai palu.
Masing–masing tipe batuan mempunyai karakteristik pembongkaran yang
benareka ragam dan derajat pembongkaran berhubungan dengan tektur, komposisi
mineral struktur.
3. Rock Drillability
Drilabilitas batuan adalah temperatur mudah tidaknya mata bor melakukan
penetrasi ke dalam batuan. Drilabilitas batuan merupakan fungsi dari sifat batuan
seperti komposisi mineral, tekstur, ukuran butir dan tingkat pelapukan.
4. Umur dan Kondisi Mesin bor
Umur dan kondisi mesin bor sangat berpengaruh, karena semakin lama umur alat
bor maka pemakaian kemampuan alat semakin turun.
5. Ketrampilan Operator
Keterampilan operator tergantung pada individu masing-masing yang dapat
diperoleh dari latihan dan pengalaman kerja.
6. Geometri pemboran
Geometri pemboran meliputi diameter lubang ledak, kedalaman lubang ledak,
kemiringan lubang ledak dan pola pemboran.
a. Diameter lubang ledak
Pemilihan diameter lubang ledak secara tepat pada suatu rancanagan peledakan
memerlukan dua bagian pernilaian. Bagian pertama yaitu mempertimbangkan dari
efek lubang ledak terhadap fragmentasi, suara ledakan, batu terbang dan getaran
tanah, sedangkan yang kedua adalah mempertimbangkan faktor ekonominya.
Diamaeter lubang ledak berpengaruh pada penutupan burden dan jumlah bahan
peledak yang dipakai pada setiap lubang ledak.
b.Kemiringan lubang Ledak
Kemiringan lubang ledak secara teoritis ada dua, yaitu lubang ledak tegak dan
lubang ledak miring. Rancangan peledakan yang menerapkan lubang ledak tegak,
maka gelombang tekan yang dipantulkan oleh bidang, sehingga kehilangan
gelombang tekan akan cukup besar pada lantai jenjang bagian bawah, hal ini dapat
menyebabkan timbulnya tonjolan pada lantai jenjang. Sedangkan pada lobang
ledak miring akan membentuk bidang bebas lebih luas, sehingga mempermudah
proses pecahnya batuan dan kehilangan gelombang tekan pada lantai jenjang
menjadi lebih kecil.
Gambar 28. Lubang ledak vertikal dan MiringKet:
B = burdenL = kedalaman kolom lubang ledakS = spacingT = penyumbat (stemming) H = tinggi jenjangPC = isian utama (primary charge atau powder column)J =subdrilling
Keuntungan dan kerugian dari penggunaan kedua sistem tersebut sebagai berikut:
a) Keuntungan dari lubang ledak miring adalah :
(1) Fragmentasi dari hasil tumpukan peledakan yang dihasilkan lebih baik, karena
ukuran burden sepanjang lubang yang dihasilkan relatif seragam
(2) Dinding jenjang dan lantai jenjang yang dihasilkan relatif rata.
b) Kerugian dari lubang ledak miring adalah sebagai berikut :
(1) Pada pemboran lubang ledak dalam, sudut devisiasi yang dibentuk semakin
besar.
(2) Mengalami kesulitan dalam pengisian bahan peledak.
(3) Kesulitan dalam penempatan sudut kemiringan yang sama antara lubang ledak,
serta dibutuhkan banyak ketelitian dalam pembuatan lubang ledak, sehingga
membutuhkan pengawasan yang ketat.
c) Keuntungan lubang ledak tegak adalah sebagai berikut :
(1) Pemboran yang dilakukan lebih mudah dan akurat.
(2) Untuk tinggi jenjang sama lubang ledak akan lebih pendek jika dibanding
dengan lubang ledak miring.
d) Kerugian lubang ledak tegak adalah sebagai berikut :
(1) Kemungkinan akan timbul tonjolan pada lantai jenjang.
(2) Kemungkinan timbulnya retakan kebelakang jenjang (back break) dan getaran
tanah lebih besar.
(3) Lebih banyak menghasilkan bongkahan pada derah stemming.
c. Pola Pemboran
Pola pemboran merupaka salah satu tahapan yang penting dalam pelaksanaan
oprasi peledakan. Penerapan pola pemboran tertentu akan mempengaruhi jumlah
batuan yang akan diperoleh per meter pemboran. Secara garis besar pola
pemboran yang pakai pada kegiatan pemboran adalah :
a) Pola pemboran sejajar (paralel pattern)
(1) Bujur Sangkar (square pattern)
(2) Empat Persegi Panjang (Rectangular Pattern)
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 peledakan yang tepat untuk pola ini
adalah pola peledakan V delay atau system penyalaan beruntun. Sedangkan pola
pemboran empat persegi pajang dimana ukuran spasi dalam satu baris lebih besar
dari jarak burden yang membentuk pola persegi panjang
Pada pola persegi panjang daerah yang tidak terkena pengaruh ledakan cukup
besar sehingga hasil fragmentasinya kurang baik. Biasanya pola peledakan persegi
panjang di kombinasikan dengan pola peleakan baris demi baris ( delay row by
row ).
Sedangkan pola pengeboran selang–seling adalah penempatan lubang ledak
secara selang-seling pada setiap kolomnya. Pola ini lebih dikenal pola pemboran
zig-zag, pola ini pada umumnya dikombinasikan dengan delay row by row.
1. Keuntungan pola pemboran :
A. Pola Bujur Sangkar
a) Lebih mudah dalam menentukan titik yang akan dibor, karena ukuran spasi
dan burdennya sama sehingga penempatan alat bor tidak membutuhkan waktu
yang lama
b) Pengaturan waktu tunda peledakan pada pola Bujur sangkar adalah V delay,
sehingga hasil peledakan terkumpul pada suatu tempat tertentu.
B. Pola pemboran selang-seling.
a) Dapat memberikan keseimbangan tekanan yang baik sehingga batuan yang
tidak terkena pengaruh ledakan kecil.
b) Delay yang digunakan tidak terlalu banyak karena dalam satu baris atau row
lubang ledak diberi nomor delay yang sama.
2. Kerugian dari pola pemboran :
A. Pola Pemboran Bujur Sangkar
a) Volume batuan yang terkena pengaruh ledakan lebih besar sehingga
kemungkinan pada hasil peledakan masih ditemukan bongkahan batuan (boulder)
b) Secara teoritis, semakin banyak lubang ledak semakin banyak pula nomor
delay.
B. Pola pemboran Selang-seling.
a) Kesulitan dalam penempatan titik bor, karena titik bor yang dibuat tidak
sejajar dengan baris yang berlainan.
b) Hasil peledakan akan menyebar karena peledakanya serentak pada garis
yang sama tapi pada baris yang berlainan diledakan secara tunda.
Dalam merencanakan pola pemboran yang akan digunakan dilapangan, ada
beberapa faktor yang harus dipertimbangkan, antara lain kondisi lapangan yang
akan di ledakan, jenis detonator yang akan dipakai antara lain menyangkut
panjang dari detonator itu sendiri dan banyak faktor lagi yang mempengaruhi.
Berdasarkan hasil penelitian dilapangan pada jenis batuan kompak, menunjukkan
bahwa fragmentasi hasil peledakan menggunakan pola selang–seling lebih baik
dari pada pola sejajar, hal ini disebabkan energi yang dihasilkan pada pemboran
selang-seling jauh lebih optimal dalm mendistribusikan energi peledakan yang
bekerja dalam batuan.
d. Burden
Burden merupakan jarak tegak lurus antara lubang tembak terhadap bidang bebas
yang paling dekat, burden merupakan dimensi yang terpenting didalam peledakan,
karena burden digunakan untuk menentukan geometri peledakan yang lainnya.
Dalam menentukan burden ada beberapa hal yang harus diperhatikan antara lain :
a) Burden harus merupakan jarak dari muatan (charges) tegak lurus terhadap
free face terdekat dan arah dimana pemindahan akan terjadi.
b) Besarnya burden tergantung dari karakteristik batuan, karakteristik bahan
peledakan dan parameter lainnya.
6. Merencanakan Pemboran
Adapun tahapan-tahapan yang dilakukan dalam melaksanakan pemboran
adalah sebagai berikut :
1) Pembersihan atau meratakan areal, yang mana bertujuan untuk
mempermudah pergerakan mesin bor dari satu lobang ke lobang yang lainya.
2) Pemasangan tanda kerja pada seam yang akan dikerjakan, berupa plang
nama yang bertujuan agar orang yang tak berkepentingan dilarang memasuki areal
drill.
3) Pengukuran dan penandaan titik pemboran yang mana dilakukan oleh helper
atau orang yang membantu dalam kelancaran kegiatan pemboran, pengukuran
pertama kali dari bidang bebas atau Free.
a. Produksi mesin bor
Produktivitas mesin bor untuk menyediakan lubang ledak menyatakan berapa
volume atau berat batuan yang dapat dicakup oleh lubang ledak dalam waktu
tertentu, sehingga produktivitas mesin bor dinyatakan dalam volume atau berat
persatuan waktu (m3/jam, ton/jam). Ini dengan anggapan bahwa seluruh volume
cakupan lubang ledak itu akan terbongkar ketika diledakkan. Produktivitas mesin
bor ini sangat dipengaruhi oleh geometri dan pola pemboran, kecepatan
pemboran, dan efesiensi kerja alat
1) Geometri dan pola pemboran
Geometri dan pola pemboran secara terpadu dalam rancangan peledakan.
Geometri pemboran meliputi:
a) Diameter (Æ)
b) Burden (B)
c) Spasi antar lubang ledak (S)
d) Kedalaman lobang ledak (H)
e) Kemiringan (a)
2) Kecepatan pemboran
Kecepatan pemboran dipengaruhi oleh banyak faktor seperti : geologi, sifat fisik
batuan, penyebaran tegangan dan struktur internal, ada tiga prosedur yang dapat
dipakai untuk menentukan kecepatan pemboran yaitu :
a. Pengujian di laboratorium.
b. Perhitungan kecepatan penetrasi berdasarkan kuat tekan batuan.
c. Estimasi berdasarkan siklus pemboran.
adapun persiapan yang dilakukan untuk pengamatan siklus pemboran
adalah sebagai berikut:
1. Buatlah kesepakatan dengan Supervisor, juru ledak, dan juru bor bahwa
saudara akan mengamati siklus pemboran untuk estimasi produktifitas mesin bor.
2. Tentukan lokasi front penambangan dan skedul kerja pengamatannya.
3. Catat spesifikasi dan kondisi mesin bor, jenis dan diameter mata bor, dan
pajang batang bor.
4. Catalah geometri, jumlah dan pola pengeboran yang akan dilakasanakan pada
hari itu.
5. Siapkan boring pengamatan.
6. Siapkan meteran dan stopwatch, serta pensil.
Waktu siklus pemboran adalah waktu yang dibutuhkan mesin bor untuk
menyelesaikan suatu lobang bor. Siklus pemboran (cycle time, Ct) untuk :
Stang bor tunggal :
Ct = Pt + Bt + St + Dt
Stang bor ganda:
Ct = Pt+Bt1 +St1+Bt2+St2+Dt
Siklus pemboran rata-rata :
Ctr =
Kedalaman lubang bor rata-rata
Hr =
n = Jumlah Pengamatan
Kecepatan pemboran rata-rata :
Drr =
Keterangan :
Drr = kecepatan rata-rata, meter / menit
Hr = kedalaman lobang bor rata-rata, meter
Ctr = Waktu siklus rata-rata, men
3) Efesiensi kerja alat
Efisiensi kerja pemboran dinyatakan persen waktu produktif terhadap waktu kerja
yang terjadwal. Waktu produktif adalah waktu yang digunakan untuk kerja
pemboran. Jadi efisiensi kerja dapat dinyatakan :
4) Volume Setara
Volume setara (equivalent volume, veq) menyatakan volume batuan yang
diharapkan terbongkar untuk setiap meter kedalaman lobang ledak yang
dinyatakan dalam m3/ m.
5) Perhitungan biaya pemboran
Merupakan biaya yang timbul akibat dilakukannya kegiatan pemboran, dan
biaya-biaya yang dihasilkan tersebut dapat menentukan efektifnya pekerjaan
dalam kegiatan pemboran.
Biaya pemboran per meter dihitung dengan persamaan berikut: