STUDI TEKNIS PENGEBORAN 3 STEEL DAN 4 STEEL
UNTUK PENYEDIAAN LUBANG LEDAK DI PT SEMEN TONASA
KABUPATEN PANGKEP PROVINSI SULAWESI SELATAN
Ramadhani Febrian Malta
1, Nurhakim
2, Riswan
2, Basri
31 Mahasiswa Program Studi Teknik Pertambangan, Fakultas Teknik, Universitas Lambung Mangkurat 2 Program Studi Teknik Pertambangan, Fakultas Teknik, Universitas Lambung Mangkurat
3Manager of Plan and Mine, PT Semen Tonasa
e-mail : rama.dfm@gmail.com
ABSTRAK
PT Semen Tonasa merupakan perusahaan yang memproduksi semen terbesar di Indonesia Timur. Bahan baku utama dalam pembuatan semen Tonasa adalah limestone yang mana cara pengambilan bahan baku tersebut adalah dengan cara peledakan. Proses sebelum melakukan peledakan adalah pembuatan lubang ledak yang dibuat oleh alat bor. Berdasarkan hasil observasi lapangan alat bor yang bekerja tidaklah maksimal dalam pengerjaan pengeboran lubang ledak. Oleh sebab itu akan dilakukan analisis untuk mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi hal tersebut.
Geometri pengeboran yang direncanakan perusahaan pada lokasi B.4 adalah burden 4,5 m, spasi 5 m, kedalaman 12,5 m sedangkan untuk lokasi B.8 rencana geometrinya adalah burden 3,5 m, spasi 4,5 m, kedalaman 9 dengan arah pengeboran vertikal dan pola pengeboran yang dipakai adalah staggered pattern. Data tertinggi efisiensi aktual alat bor selama pengambilan data adalah sebesar 62 % pada lokasi B.4 dan 44,5 % pada lokasi B.8 dengan kecepatan pengeboran rata-ratanya adalah 1,23 m/menit untuk area B.4 dan 1,33 m/menit untuk lokasi B.8. Jumlah lubang bor yang harus dibuat untuk memenuhi target yang diberikan oleh perusahaan adalah sebanyak 28 lubang/hari untuk lokasi B.4 dan 39 lubang per/hari untuk lokasi B.8.
Faktor-faktor yang mempengaruhi nilai efektifitas alat bor menjadi rendah adalah tingginya waktu alat bor standby dibandingkan dengan jam kerjanya. Adapun faktor yang membuat nilai cycle time menjadi tinggi adalah seringnya rod menyangkut pada proses pembuatan lubang ledak. Sedangkan faktor yang menyebabkan tinggi rendahnya nilai RPM suatu alat adalah kondisi material yang sedang di bor, semakin keras material yang akan digerus nilai RPM nya akan semakin kecil begitu pula sebaliknya semakin rapuh material yang akan digerus maka semakin besar nilai RPM nya.
Kata Kunci : Alat Bor, Efektifitas Alat Bor, Pengeboran
PENDAHULUAN
PT Semen Tonasa adalah salah satu perusahaan yang memproduksi semen terbesar di kawasan Indonesia Timur. Berdasarkan Ijin Usaha Pertambangan dengan
keputusan Bupati Pangkep No.
540.11/014-IUP/DPT/VII/2007 menempati lahan seluas 214,56 ha, berlokasi di Desa Biring Ere, Kecamatan Bungoro, Kabupaten Pangkep, Propinsi Sulawesi Selatan, yang mana sistem penambangannya dilakukan secara tambang terbuka (quarry). PT Semen Tonasa saat ini memiliki 4 unit pabrik yang sedang beroperasi, yaitu Unit Tonasa II &III yang berkapasitas 590.000 ton semen pertahun, Unit Tonasa IV dengan kapasitas 2.300.000 ton semen per tahun dan Unit Tonasa V dengan kapasitas 2.500.000 ton semen pertahun.
Suatu tahap penting dalam studi kelayakan dan rencana operasi penambangan adalah perencanaan tambang.
Perencanaan suatu tambang terbuka yang modern
memerlukan model pemograman komputer dari sumberdaya yang akan ditambang, baik berupa block model untuk tambang bijih atau kuari, maupun gridded seam model untuk endapan tabular seperti batubara. Dua aspek penting dalam pekerjaan perencanaan tambang adalah perancangan pit (penentuan batas akhir pernambangan, dan pentahapan) penjadawalan produksi hingga ke perencanaan tahunan dan bulanan.
Pada PT Semen Tonasa, untuk melakukan pembongkaran endapan yang ada di daerah tambang dilakukan dengan menggunakan proses peledakan yang mana peledakan tersebut membutuhkan lubang ledak untuk meletakkan detonator, anfo dan juga bahan peledak lainnya.
Berdasarkan hasil observasi lapangan, kedalaman lubang ledak pengeboran hasil pengukuran secara manual tidak semuanya sesuai dengan target kedalaman lubang ledak pengeboran secara aktual di lapangan sehingga dapat mempengaruhi produksi pencapaian target yang di targetkan oleh perusahaan. Maka pada penelitian ini akan dilakukan analisis faktor-faktor yang menyebabkan kedalaman lubang ledak tidak sesuai dengan kedalaman lubang ledak pengeboran secara aktual di lapangan.
Dari kondisi inilah yang melatarbelakangi penulis untuk melakukan penelitian tugas akhir dengan judul Kajian Teknis Produktivitas Alat Bor Untuk Penyediaan Lubang Ledak di PT Semen Tonasa Kabupaten Pangkep Propinsi Sulawesi Selatan.
DASAR TEORI
Estimasi Produktifitas Pengeboran Lubang Ledak
sehingga produktifitas mesin bor dinyatakan dalam volume atau berat per satuan waktu (m3/jam, ton/jam). Ini dengan
anggapan bahwa seluruh volume cakupan lubang ledak itu akan terbongkar ketika diledakkan. Produktifitas mesin bor dipengaruhi oleh geometri dan pola pengeboran, kecepatan pengeboran, efesiensi kerja, dan volume setara. Persamaan untuk menghitung produktifitas alat bor adalah sebagai berikut :
Dimana :
p = Kecepatan Penetrasi (ft/jam)
Sc = Kuat tekan uniaxial (psi)
W/D = Berat penekanan pada bit dibagi 1000 (lbs)
rpm = Putaran bor per menit (rpm)
Waktu Edar
Waktu edar pengeboran adalah waktu yang dibutuhkan oleh alat bor untuk melakukan serangkaian skegiatan pembuatan satu lubang bor. Adapun persamaan untuk menentukan waktu edar pengeboran adalah :
Dimana :
Ct = Waktu pengeboran (menit)
Bt = Waktu mengebor dari permukaan sampai
kedalaman tertentu yang disertai dengan peniupan serbuk bor/flushing, (menit)
St = Waktu untuk menyambung batang-bor, meniup
serbuk bor, melepas batang bor (menit)
Pt = Waktu pindah posisi. Waktu yang diperlukan
oleh alat bor untuk pindah dari lubang bor yang telah dibuat ke lokasi lubang bor baru yang akan dibuat (menit)
Dt = Waktu yang digunakan untuk mengatasi
hambatan yang terjadi (menit)
Kecepatan Pengeboran
Kecepatan pengeboran adalah lamanya lwaktu yang
diperlukan untuk mengebor dan mengatasi hambatan selama pengeboran. Kecepatan pengeboran dipengaruhi oleh banyak faktor seperti : geologi, sifat fisik batuan, penyebaran tegangan dan struktur internal. Adapun persamaan untuk perhitungan kecepatan pengeboran :
Dimana :
Vdr = Kecepatan mesin bor rata-rata (drm/menit,
meter/menit)
H = Kedalaman lubang bor (meter)
Ct = Waktu pengeboran (menit)
Penggunaan Efektif (Effective Utilization, EU)
Menunjukkan berapa persen dari seluruh waktu
produktif, penggunaan efektif sebenarnya sama dengan pengertian efisiensi kerja. Persamaan dari penggunaan efektif sebagai berikut :
Kesediaan Mekanik (Mechanical Availability, MA)
Merupakan suatu cara untuk mengetahui kondisi mekanik yang sesungguhnya dari alat yang dipergunakan. Kesediaan mekanik (MA) ini menunjukkan kesediaan alat secara nyata karena adanya waktu akibat masalah mekanik. Persamaan dari kesediaan mekanik (MA) adalah:
Kesediaan Fisik (Physical Availability, PA)
Merupakan catatan mengenai keadaan fisik dari alat yang dipergunakan dalam beroperasi. Faktor ini merupakan pengaruh dari segala waktu akibat semua permasalahan yang ada.
Persen Penggunaan Kesediaan (Use of Availability
Percent, UA)
Menunjukkan berapa persen waktu yang
dipergunakan suatu alat untuk beroperasi pada saat alat tersebut dapat dipergunakan. Nilai kesediaan pemakaian (UA) biasanya memperlihatkan seberapa efektif suatu alat yang tidak sedang rusak dapat dimanfaatkan. Hal ini dapat menjadi ukuran seberapa baik pengelolaan alat digunakan. Persamaan dari persen penggunaan ketersediaan (UA), sebagai berikut:
Keterangan :
EU = Efisiensi kerja alat bor (%)
W = Jam kerja alat, yaitu waktu yang dibebankan
kepada operator suatu alat yang dalam kondisi dapat dioperasikan, artinya tidak rusak. Waktu ini meliputi pula tiap waktu mengatasi hambatan hambatan yang ada, waktu untuk pulang pergi
permukaan kerja, waktu pindah tempat
permukaan kerja, waktu pelumasan dan pengisian bahan bakar, serta waktu hambatan akibat keadaan cuaca (jam)
R = Jumlah jam perbaikan, yaitu waktu yang
digunakan untuk perbaikan dan waktu yang hilang akibat menunggu saat perbaikan, termasuk juga waktu penyediaan suku cadang serta waktu perawatan (jam)
S = Jumlah jam menunggu alat, yaitu jumlah jam
HASIL DAN PEMBAHASAN Geometri Pengeboran
Geometri pengeboran yang direncanakan oleh
perusahaan untuk area B.4 adalah burden 4,5 m, Spasi 5 m dengan kedalaman 12,5 m sedangkan untuk area B.8 adalah burden 3,5 m, spasi 4,5 m, dengan kedalaman 9,5 m. Sedangkan geometri aktual yang diukur secara langsung di lapangan adalah sebagai berikut .
Tabel-1. Geometri Aktual
Waktu Siklus Pengeboran
Waktu siklus pengeboran merupakan waktu yang dibutuhkan oleh alat bor untuk membuat satu lubang bor dengan mengatasi semua hambatan yang ada. Hasil pengamatan di lapangan diambil sampelcycle time pengeboran dari alat bor yang bekerja di area B.4 dan juga B.8. Waktu siklus pengeboran rata-rata pada tiap kali pengamatan yang dilakukan adalah sebagai berikut :
Tabel-2. Cycle Time Alat Bor Area B.4
Tabel-3. Cycle Time Alat Bor Area B.8
Waktu Kerja Alat Bor
Waktu kerja alat bor adalah waktu yang digunakan alat bor untuk melakukan proses pengeboran yang meiputi waktu kerja, waktu perbaikan alat dan juga waktu standby, adapun waktu kerja alat bor yang diamati dilapangan tercantum dalam Tabel-4.
Pengaruh Nilai Kuat Tekan Uniaksial Dengan Kecepatan Penetrasi
Nilai kuat tekan uniaxial sangat berpengaruh terhadap kecepatan penetrasi, semakin keras batuan maka kecepatan penetrasi nya akan semakin lama. Gambar-1 memuat grafik hubungan antara nilai kuat tekan uniaxial terhadap kecepatan penetrasi. Semakin kuat batugamping, kecepatan penetrasi semakin berkurang.
Tabel-4. Waktu Kerja Alat Bor
No. Tanggal Burden (m) Spasi (m) Kedalaman (m) Kemiringan Tinggi Jenjang (m) Diameter (m) Area B.4 1. 4,59 5,63 12,7 900 12,7 0,1143 4,59 2. 4,48 5,57 12,5 900 12,5 0,1143 4,48 3. 3,19 4,01 12,3 900 12,3 0,1143 3,19 4. 3,95 5,23 12,5 900 12,5 0,1143 3,95 5. 3,97 5,71 12,5 900 12,5 0,1143 3,97 6. 4,01 5,72 12,6 900 12,6 0,1143 4,01 7. 4,03 5,56 12,5 900 12,5 0,1143 4,03 Area B.8 1. 3,66 4,3 8,7 900 8,7 0,1143 3,66 2. 3,22 4,45 9,9 900 9,9 0,1143 3,22 3. 2,9 4,27 9,1 900 9,1 0,1143 2,9 4. 3,76 5,33 9,3 900 9,3 0,1143 3,76 5. 4,1 5,53 9,2 900 9,2 0,1143 4,1 6. 3,93 5,66 9,6 900 9,6 0,1143 3,93
No. Tanggal Cycle Time
(Detik) Cycle Time (Menit) 1. 15 Oktober 2015 637,35 10,62 2. 16 Oktober 2015 623,32 10,39 3. 20 Oktober 2015 579,99 9,67 4. 22 Oktober 2015 552,52 9,21 5. 23 Oktober 2015 579,03 9,65 6. 28 Oktober 2015 699,55 11,66 7. 29 Oktober 2015 606,82 10,11 JUMLAH 4278,58 71,31
No. Tanggal Cycle Time
Gambar 1. Grafik Hubungan Nilai Kuat Tekan Uniaxial Dengan Kecepatan Penetrasi
Hubungan RPM Terhadap Kecepatan Penetrasi
RPM (Revolutions Per Minute) sangatlah
berpengaruh terhadap kecepatan penetrasi, semakin tinggi nilai RPM maka kecepatan penerasi dari suatu alat bor akan semakin tinggi pula guna menggerus batuan untuk membuat suatu lubang ledak. Adapun hubungan keduanya dapat dilihat pada grafik berikut :
Gambar 2. Grafik Hubungan RPM Dengan Kecepatan Penetrasi
Efektifitas Kerja Alat Bor
Efektifitas kerja yang digunakan berdasarkan waktu kerja dari alat bor untuk bekerja secara produktif dalam membuat lubang bor selama 1 (satu) hari kerja.Waktu kerja tersedia untuk membuat lubang bor setiap harinya adalah 10 jam. Dari hasil perhitungan menunjukkan efektifitas kerja rata-rata serta jam kerja efektif rata-rata per hari untuk alat bor dapat dilihat pada Tabel berikut :
Tabel-5. Efektifitas Kerja Alat Area B.4
No. Tanggal Jam
Kerja (W) Jam Perbaikan (R) Jam Standby (S) PA UA MA EU 1 15 Oktober 2015 5,6 0,8 3,6 92 60,87 87,5 56 2 16 Oktober 2015 5,6 0,6 3,8 94 59,57 90,32 56 3 20 Oktober 2015 5,1 1,1 3,8 89 57,3 82,26 51 4 22 Oktober 2015 4,8 1 4,2 90 53,33 82,76 48 5 23 Oktober 2015 5,1 0,9 4 91 56,04 85 51 6 28 Oktober 2015 6,2 0,8 3 92 67,39 88,57 62 7 29 Oktober 2015 5,3 1,3 3,4 87 60,92 80,3 53
Tabel-6. Efektifitas Kerja Alat Area B.8
No. Tanggal Jam
Kerja (W) Jam Perbaikan (R) Jam Standby (S) PA UA MA EU 1 13 Oktober 2015 4,45 1,65 3,9 83,5 53,29 72,95 44,5 2 19 Oktober 2015 3 1,9 5,1 81 37,04 61,22 30 3 21 Oktober 2015 4,1 0,85 5,05 91,5 44,81 82,83 41 4 26 Oktober 2015 4 0,9 5,1 91 43,96 81,63 40 5 27 Oktober 2015 3,6 1,1 5,3 89 40,45 76,6 36 6 30 Oktober 2015 3,9 1,6 4,5 84 46,43 70,91 39 KESIMPULAN
1. Kecepatan pengeboran rata-rata yang dibuat oleh alat bor pada 2 area berbeda yaitu pada area penambangan PT Semen Tonasa B.4 kecepatan pengeboran rata-rata yang dibuat adalah 1,23 m/menit dan pada area
penambangan PTSemen Tonasa B.8 kecepatan
pengeboran rata-rata yang mampu dibuat adalah sebesar 1,33 m/menit.
2. Faktor yang menyebabkan utilitasi alat bor rendah adalah tingginya waktu standby alat bor yang dikarenakan unit alat bor berhenti bekerja sebelum waktu kerja berakhir.
3. Kebutuhan lubang ledak pada 2 lokasi di area penambangan quarry PT Semen Tonasa yaitu pada area B.4 dan juga B.8 berbeda. Pada area B.4 jumlah lubang yang harus dibuat adalah sebanyak 8.352 lubang/tahun atau sebanyak 28 lubang per hari. Sedangkan kebutuhan lubang ledak pada area B.8 adalah sebanyak 11.592 lubang/tahun atau 39 lubang per harinya.
y = 0.3965x + 1E-13 R² = 1 0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 250.00 300.00 350.00 400.00 450.00 0 500 1000 1500 R P M Drr
Hubungan RPM Dengan Kecepatan Penetrasi
DAFTAR PUSTAKA
[1] Gokhale, B.V., 2010, Rotary Drilling and Blasting in
Large Surface Mines. CRC Press. New York. Hal : 16.
[2] Hemphil, G.B., 1981, Blasting Operations., United State of America : McGraw-Hill Book Company. Hal : 41.
[3] Hustrulid, Williams. 3rd Edition. Open Pit Mine
Planning & Design. Hal : 781-785 & Hal 963-982.
[4] Jimeno, Carlos Lopez. 2010, Drilling and Blasting of
Rocks.
[5] Koesnaryo, S., 2001, Pengeboran untuk Penyediaan
Lubang Ledak, Fakultas Teknologi Mineral – Jurusan
Teknik Pertambangan UPN “Veteran” Yogyakarta. Hal : 5 - 21.
[6] Kurniawan, L., 2004, Modul Perkuliahan Teknik
Peledakan. Banjarbaru : Teknik Pertambangan
