OPTIMALISASI PRODUKSI PEMBORAN DAN PELED

OPTIMALISASI PRODUKSI PEMBORAN DAN PELEDAKAN

PADA PEMBUATAN TEROWONGAN TAMBANG BAWAH

TANAH IOZ DI PT. FREEPORT INDONESIA COMPANY

PROPOSAL SKRIPSI

Oleh :

NUROPIK ARIEF PURWANSYAH 112990020

JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI MINERAL

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” YOGYAKARTA

OPTIMALISASI PRODUKSI PEMBORAN DAN PELEDAKAN

PADA PEMBUATAN TEROWONGAN TAMBANG BAWAH

TANAH IOZ DI PT. FREEPORT INDONESIA COMPANY

PROPOSAL SKRIPSI

Disusun sebagai salah satu syarat dalam melaksanakan Skripsi pada jurusan Teknik Pertambangan

Oleh :

NUROPIK ARIEF PURWANSYAH 112990020

JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI MINERAL

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” YOGYAKARTA

OPTIMALISASI PRODUKSI PEMBORAN DAN

PELEDAKAN PADA PEMBUATAN TEROWONGAN

TAMBANG BAWAH TANAH IOZ DI PT. FREEPORT

INDONESIA COMPANY

PROPOSAL SKRIPSI

Disusun sebagai salah satu syarat dalam melaksanakan Skripsi pada jurusan Teknik Pertambangan

Oleh :

NUROPIK ARIEF PURWANSYAH 112990020

Mengetahui, Menyetujui

Dosen Wali Pembimbing I

BAB I PENDAHULUAN

A. JUDUL SKRIPSI

OPTIMALISASI PRODUKSI PEMBORAN DAN PELEDAKAN PADA PEMBUATAN TEROWONGAN TAMBANG BAWAH TANAH IOZ DI PT. FREEPORT INDONESIA COMPANY.

B. ALASAN PEMILIHAN JUDUL

Cadangan Tembaga dan Emas milik PT. Freeport Indonesia di tambang dengan sistem tambang terbuka (Open Pit) dan tambang dalam (underground). Kegiatan utama pada penambangan dalam adalah pengembangan terowongan melalui endapan mineral bijih (undercutting) kemudian melakukan pengambilan endapan bijih dengan menggunakan metode Block Caving.

Metode yang digunakan oleh PT. Freeport Indonesia untuk arah kemajuan dari terowongan adalah dengan cara menggunakan metode Heading yang merupakan cara penggalian yang didahului dengan pembongkaran awal berpenampang oval kecil yang kemudian dilakukan pembongkaran lanjutan Kearah sampingnya.

Metode penggalian Heading tergantung pada : Mesin bor yang tersedia, Rock Behavior, dan Diameter penampang Tunnel.

Dalam proposal ini dilakukan beberapa kajian teknis Geometri Pengeboran dan peledakan yang digunakan pada metode penggalian Heading guna mengoptimalkan kinerja dan prokduktifitas yang sudah diterapkan oleh PT. Freeport Indonesia.

C. TUJUAN PENELITIAN

Tujuan dilakukannya penelitian ini dimaksudkan untuk melakukan kajian secara teknis dan ekonomis terhadap rancangan geometri pemboran dan peledakan pada Metode Heading agar hasil peledakan dapat sesuai dengan apa yang diharapkan.

Agar hasil peledakan pada dinding arah kemajuan terowongan dapat membentuk terowongan yang sesuai dengan apa yang diharapkan, serta meminimalisasi overbreak dan juga diharapkan mendapatkan biaya produksi pada tingkat yang wajar.

D. RUMUSAN MASALAH

Permasalahan yang ingin diteliti disini yakni sejauh mana keefektifan pola tersebut terhadap perubahan-perubahan yang terjadi pada area kerja beserta koreksi yang perlu dilakukan. Demikian juga dengan perubahan pemakaian tipe mesin bor yang berbeda. Dari sini diharapkan dapat dihasilkan rancangan pola pemboran dan peledakan yang paling ideal untuk meningkatkan kelancaran produksi. Sehingga hasil dari Pemboran dan peledakan untuk kemajuan terowongan dapat digunakan untuk kelancaran operasional penambangan bijih maupun alat angkut dan muat yang digunakan.

BAB II

ANALISIS MASALAH

A. DASAR TEORI I. FAKTOR TEKNIS

Pada dasarnya pola pengeboran pada tambang bawah tanah ada beberapa macam yang kesemuanya itu digunakan sesuai dengan karakteristik dari pada batuan dan adanya joint dan bidang lemah, tetapi juga kemampuan pada operator, peralatan, ukuran peralatan, dan panjang lubang bukaan yang kesemuanya itu dibagi menjadi 4 type utama yaitu :

1) Centre Cut, disebut juga PIRAMID atau DIAMOND CUT. Dimana semua lubang bor ditemukan pada satu titik dengan kedalaman satu titik dari round (permukaan kerja) .

Depan Samping

2) Widge Cut, kadang disamakan dengan VEE CUT. Dimana semua lubang bor dengan ujung -ujungnya bertemu, tetapi tidak pada titik.

3) Draw Cut, hampir sama dengan “Wedge Cut”. Dimana digunakan dalam batuan berlapis. (dalam arti tidak digunakan pada batuan yang keras)

Depan Samping

4) Burn Cut, pada tipe ini sesuai untuk batuan keras brittle seperti batu pasir atau batu beku tetapi tidak efektif pada batuan yang bersifat pecah.

Depan Samping

Metode Heading adalah penggalian Tunnel/ Adit yang selalu diawali atau didahului dengan pembongkaran awal berpenampang oval kecil. Dimana pada metode ini digunakan khusus untuk menggali Tunnel yang berdiameter besar. Pada metode Heading dibagi dalam 4 (empat) macam metode yaitu :

1) Pilot Heading, dimana peledakan awal dilakukan pada terowongan yang sudah ada dengan cara membuat 2 (dua) buah lubang awal pada bagian atas terowongan.

Depan Samping

Depan Samping

3) Central Heading, dimana peledakan awal dilakukan pada terowongan yang sudah ada dengan cara membuat lubang awal pada bagian tengah terowongan.

Depan Samping

4) Bottom Heading, dimana peledakan awal dilakukan pada terowongan yang sudah ada dengan cara membuat lubang awal pada bagian bawah terowongan.

Depan Samping

Metode penggalian dan pengeboran pada metode Heading tergantung pada :

a. Mesin Bor yang tersedia yang digunakan sesuai dengan masa batuan pada daerah yang akan dibuat terowongan tersebut.

b. Rock Behavior atau karakteristik batuan tersebut.

c. Diameter penampang terowongan, tergantung seberapa besar luas terowongan yang akan dubuat.

Berdasarkan Teori Langefors yang diutarakan dalam “The Modern Technique Of Rock Blasting”, perhitungan Geometri pemboran adalah sebagai berikut :

Adalah Jumlah bahan peledak yang dibutuhkan untuk membongkar 1 m3 _batuan

yang dinyatakan dengan kg/m3_{. Nilainya diperoleh dari pengukuran empiris dari}

peledakan jenjang. Menurut penelitian besarnya adalah 0,3 kg/m3 _untuk

“Sandstone” dan o,4 kg/m3 _{untuk batuan Granit.}

2. Perhitungan Burden dan Jumlah muatan

Jumlah muatan dalam lubang ledak ditentukan oleh berbagai faktor seperti :

- Volume batuan yang akan dibongkar

- kedalaman lubang tembak

- Kemiringan/arah lubang tembak

- Diameter lubang tembak

Volume batuan yang terbongkar dapat dihitung dengan melihat bentuk geometris keseluruhan dari “Metode Cut”yang digunakan, dimana :

Volume setara = Volume batuan / Total kedalaman Lubang bor , (m3_/m)

Sedangkan parameter lainnya ditentukan oleh bentuk lubang bukaan dan jarak antar “drill drift” yang ada pada saat ini.

Besarnya maksimum Burden 1 dapat dihitung dengan formula : D P .S

B1max =  

33 c. f. (S/B)’

Dimana :

B1max = Burden 1 maximum, m

D = Diameter Lubang tembak, mm

S = “Weight strength” ANFO terhadap LFB dynamite C = Konstanta Batuan

C = Konstanta Batuan terkoreksi

Dimana , c = c + 0,05 ; Untuk batuan dengan Burden maximum 1,4 – 15 m C = c + 0,07 untuk burden maximum <1,4

P = Kerapatan ANFO dalam lubang bor (Packing degree), gr/cm3

Adalah : Berat ANFO / Volume Lubang bor

Setelah nilai B1max diketahui, dihitung nilai Burden maximum terkoreksi

terhadap konstanta lubang tembak (BC1max) dengan memperhitungkan

kemiringan lubang tembak (R1) dan konsatanta koreksi batuan (R2) Dimana, BC1max = B1 max x R1 x R2

Kemudian setelah nilai ini diperoleh, maka dapat diketahui Nilai burden praktis (B1)

B1 = BC1max – E, (m)

Dimana E adalah kesalahan pemboran yang dapat dihitung dengan, E = d/1000 + (0,03 x H), m

0,03 x H adalah kesalahan pemboran (Allignment error) , dimana H adalah kedalaman lubang bor.

D adalah kesalahan colarring (Colarring error)

3. Powder Factor

“Powder Factor adalah perbandingan jumlah bahan peledak yang dipakai dengan Jumlah batuan yang terbongkar. Biasanya dinyatakan dengan kg bahan peledak per ton batuan.

WBATUAN = Volume Batuan x bobot isi H = Kedalaman lubang tembak Q = Kemampatan ANFO Hb = Panjang Kolom bermuatan

Ho = Panjang Kolom tak bermuatan

4. Blasting Ratio

“Blasting Ratio” adalah perbandingan berat batuan yang terbongkar dengan berat bahan peledak yang digunakan. Angka ini Bisa dipakai sebagai salah satu parameter untuk menentukan tingkat keekonomisan pemakaian suatu bahan peledak.

Blasting Ratio = WBATUAN / WPELEDAK

Menurut GOUR S.SEN, 1995 dalam buku “Blasting Technology For Civil and mining “ perhitungan burden dan spasi peledakan Pada metode Cut Drilling dapat dibuat dengan persamaan :

B = (Lch/Hb)x(Qc/q)/1,3

Dimana :

B = burden (m)

Lch = panjang isian bahan peledak (m) Hb = panjang rata-rata lubang ledak (m) D = diameter isian (mm)

Qc = densitas bahan peledak pada lubang ledak (kg/m) q = powder factor batuan (kg/m3₎

q = 1,1 untuk kuat tekan uniaksial >250 Mpa = 0,6 untuk kuat tekan uniaksial 100 – 200 Mpa. Nilai Lch dapat dihitung dengan menggunakan persamaan Lch = Hb – 0,02 D.

D = diameter peledak atau diameter lubang ledak (m)

Sedangkan nilai Qc dihitung dengan menggunakan formula Qc = (ρ x D2_{) / 1273}

Ρ = densitas bahan peledak (gr/cm3₎

Jarak spasi (m) dihitung berdasarkan nisbah S/B yaitu : S x B = 1,3 B2

II. FAKTOR EKONOMI

Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi perhitungan biaya pemboran dan peledakan pada pembuatan terowongan adalah :

1. Kondisi Batuan.

Kondisi dari batuan akan mempengaruhi terhadap biaya pemboran dan peledakan, adapun beberapa kondisi yang mempengaruhi antara lain :

a. Kekerasan dan Abrasiveness

Biaya terhadap komponen pemboran tinggi pada batuan yang sangat keras dan abrasive. Dan biaya peledakan besar pada batuan yang keras karena perlu bahan peledak dengan strength tinggi

b. Struktur Geologi

Dapat mengakibatkan in-aligament pada daerah kontak perlapisan batuan. Pemborosan bahan peledak mungkin terjadi karena pengisian celah retakan, rekahan atau rongga di dalam batuan.

c. Kandungan Mineral dan Tekstur

Parameter-parameter yang diperlukan antara lain :

a. Kapasitas Pemboran.

Kapasitas jangka pendek adalah kapasitas per daur (cycle) pemboran, biasanya dinyatakan dalam meter/ jam. Kapasitas jangka panjang adalah kapasitas per shift pemboran, biasanya dinyatakan dalam drillmeter / shift (drm / shift), m3_{/ shift atau ton / shift.}

b. Investasi Alat Bor

Penentuan bunga dan periode depresiasi tergantung pada kebijaksanaan perusahaan yang biasanya dipengaruhi oleh tingkat suku bunga di bank Faktor anuitas (A) adalah faktor yang digunakan untuk menghitung anuitas sepanjang layanan alat.

i A =

( 1 – ( 1 + I )-n

)

dimana : A = Faktor anuitas

i = Laju suku bunga, % n = Periode depresiasi, tahun

c. Biaya Perawatan

Biaya perawatan meliputi : - suku cadang

- material untuk service

-

upah mekanik biaya perawatan tersebut tergantung pada :

- jenis batuan

Jumlah batuan yang dibongkar Sifat abrasi batuan

Menghitung konsumsi komponen bor

Persamaan :

M

Keperluan bit ; Nb = ( Ab x Y1

)

M

Keperluan batang bor ;

Nr = ( Ar x Y1

)

M

Keperluan kopling ; Nc = ( Ac x Y1

)

M

Keperluan shank adpt ; Ns = ( As x Y1

)

keterangan :

M = jumlah batuan yang dibongkar, m3

Y1 = Hasil batuan per meter pemboran, m3 / drm

Ab = Umur layanan bit, drm

Ar = Umur layanan batang bor, drm

Ac = Umur layanan kopling, drm

As = umur layanan shank adaptor, drm

Faktor-faktor yang mempengaruhi perhitungan biaya untuk bahan bakar alat bor adalah : - efisiensi kerja alat bor

- keadaan tempat kerja - jenis batuan

- komponen bor yang dipakai

f. Biaya Tenaga Kerja

Biaya Pemboran Total

= Investasi + Perawatan + Komponen Bor + Bahan bakar + Tenaga kerja

3. Biaya Peledakan f. Periode operasi, jam / tahun

g. Umur ekonomis, jam

2. Bunga, Pajak, Asuransi dan Sewa Gudang

Pembayaran tetap, % = bunga + pajak + lain-lain Laju investasi tahunan rata-rata = (n +1) / 2n

Investasi tahunan rata-rata = Harga sampai lokasi x Laju investasi

Pembayaran tahunan tetap = pembayaran tetap x investasi tahunan rata-rata

Pembayaran tahunan tetap Pembayaran tetap per jam = --- Periode operasi

Total Biaya Pemilikan = Depresiasi + Pembayaran tetap per jam

B. BIAYA OPERASI

1. Bahan Habis Pakai a. Alat bor, US$ / round b. Mata bor, US$ / round c. Komponen bor, US$ / round

d. Total biaya habis pakai, US$ / round

Total biaya habis pakai Biaya material habis pakai, US$ / jam = Jam kerja

2. Perawatan dan servis

Biaya perawatan dan servis, US$ / jam

3. Biaya Bahan Bakar a. Tramming, US$ / jam b. Pemboran, US$ / jam

4. Biaya Tenaga Kerja

Total Biaya Operasi

= Biaya material habis pakai + Perawatan dan servis + Bahan Bakar + Tenaga Kerja

TOTAL BIAYA, US$ / JAM = BIAYA PEMILIKAN + BIAYA OPERASI UNIT BIAYA, US$ / METER = TOTAL BIAYA / BERAT BATUAN

B. DATA PENDUKUNG

Yang dimaksud dengan data pendukung adalah data-data yang dapat mendukung data-data dari lapangan guna menganalisa permasalahan yang ada untuk mencari alternatif penyelesaian masalah.

Data pendukung dapat diambil antara lain dari data hasil pengamatan di lapangan, laporan penelitian terdahulu dari perusahaan, brosur--brosur dari perusahaan, data dari instansi yang terkait dan dari literatur-literatur.

C. ANALISIS PENYELESAIAN MASALAH

Permasalahan yang ada di lapangan selanjutnya dipelajari dan dikaji berdasarkan data yang ada, baik data yang dikumpulkan dari hasil penyelidikan maupun data penunjang dan didukung berbagai teori yang menunjang permasalahan tersebut, selanjutnya dicarikan alternatif penyelesaiannnya.

Adapun rincian dari kajian teknis terhadap metode Heading yang digunakan untuk kemajuan arah terowongan adalah sebagai berikut :

1. Tahap Persiapan

kemajuan terowongan, jumlah, harga dan spesifikasi dari alat-alat yang digunakan untuk pemboran dan peledakan.

2. Tahap Penyelidikan pendahuluan

Pengumpulan data-data geologis area kerja yang mempengaruhi dalam perancangan seperti struktur batuan, kekuatan batuan (rock strength), berat jenis dan parameter lainnya.

3. Tahap Penyelidikan Terinci

Tahap penyelidikan terinci dimaksudkan untuk mendapatkan data-data yang diperlukan untuk penyelesaian masalah, adapun data-data yang akan diambil yaitu :

i. Waktu total daur pemboran dari suatu alat bor, baik waktu untuk bergerak kelubang berikutnya, mengatur boom dan feed, membor batang bor, menambah batang bor, melepas batang bor, maupun memasangpenutup (dummy plug) , sehingga didapatkan kapasitas pemboran.

ii. pengukuran terhadap geometri pemboran dan peledakan, berat primer per lubang, berat muatan column.

iii. Efisiensi kerja dari alat dan tenaga kerja.

iv. pengukuran terhadap hasil peledakan yaitu kemajuan terowongan dan ada tidaknya over break

Pengamatan dilapangan untuk mengetahui pelaksanaan pemboran dan peledakan, data dan jumlah bahan peledak yang dipakai setiap peledakan serta masalah-masalah yang dihadapi.

Setelah melalui tahap ini maka dilanjutkan dengan :

a. Analisis terhadap rancangan pola pemboran yang ada saat ini

Disini dilakukan perhitungan teoritis hasil yang akan dicapai serta pemaparan masalah yang akan terjadi dengan pola yang digunakan.

Penentuan rancangan yang paling sesuai serta perbandingannya terhadap rancangan semula dikaitkan dengan keefektifan pemboran dan hasil peledakan.

c. Perencanaan peledakan terhadap bentuk terowongan yang akan dibuat serta panjang terowongan yang akan dibuat dengan metode Heading. Membandingkan hasil peledakan terowongan dan panjang terowongan dengan metode Heading dilapangan dengan rancangan terowongan yang telah dibuat.

BAB III

A. METODOLOGI PENELITIAN

Didalam melaksanakan penelitian permasalahan ini, penulis menggabungkan antara teori dengan data-data lapangan,sehingga dari keduanya didapat pendekatan penyelesaian masalah. Adapun urutan pekerjaan penelitian yaitu : 1. Study literatur, brosur-brosur, laporan penelitian terdahulu dari perusahaan. 2. Pengamatan langsung di lapangan, dilakukan dengan cara peninjauan lapangan

untuk melakukan pengamatan langsung terhadap semua kegiatan di daerah yang akan diteliti

3. Pengambilan Data, dengan pengukuran langsung di lapangan maupun penelitian di laboratorium.

4. Akuisisi Data

a. Pengelompokan data b. Jumlah data

c. Uji realitas 5. Pengolahan data

6. Analisis hasil Pengolahan data 7. Kesimpulan

B. RENCANA JADWAL PENELITIAN

1. STUDI LITERATUR

2. PENGAMATAN

3. PENGAMBILAN DATA

C. RENCANA DAFTAR ISI

3.1 Peledakan pada tambang bawah tanah

3.2 Rancangan Metode heading untuk kemajuan terowongan. 3.3 Sifat-sifat batuan yang mempengaruhi peledakan

3.3. 1 Kekuatan Batuan

3.3. 2 Densitas, Porositas dan derajat kejenuhan 3.3. 3 Struktur geologi

3.4 Sistem klasifikasi batuan 3.4. 1 RQD

3.4. 2 Klasifikasi Geomekanik

3.5 Karakteristik bahan peledak untuk rancangan peledakan 3.5. 1 Bobot isi

3.5. 4 Ketahanan terhadap air 3.5. 5 Sifat gas beracun 3.6 Mekanisme Pecahnya Batuan 3.7 Geometri pemboran dan peledakan 3.8 Perilaku Gelombang Ledakan

3.9 Estimasi Biaya Pemboran dan Peledakan

IV. KARAKTERISTIK MASSA BATUAN DAN PELEDAKAN 4.1 Karakteristik massa batuan

4.2.3 Volume setara dan Powder factor 4.2.4 Tingkat fragmentasi

4.2.5 Produksi pemboran

V. PEMBAHASAN 5.1 Pemboran 5.2 Peledakan

5.3 Bentuk akhir terowongan hasil peledakan untuk metode Heading 5.4 Penilaian secara teknik terhadap hasil peledakan

5.5 Penilaian secara ekonomi terhadap hasil peledakan VI. KESIMPULAN

D. RENCANA DAFTAR PUSTAKA

1. Hemphill b., Gary, “Blasting Operation”, First Edition, Mc. Graw Hill Inc., New York

2. Langefors U., and Kihlstrom, B., “The Modern Technique of Rock Blasting”, Second Edition, A Heelsted Press Book John Willey & Sons, New York,1973

3. Moelhim Karthodharmo, Irwandy Arif, Suseno Kramadibrata., “Teknik Peledakan”, Diktat Kuliah Jilid I, Jurusan Teknik Pertambangan, Fakultas Teknologi Mineral, Institut Teknologi Bandung, 1984

4. Made Astawa Rai, “Terowongan”, Laboratorium Geoteknik Pusat Antara Universitas – Ilmu Rekayasa, Institut Teknologi Bandung, 1987/1988.

5. Koesnaryo, S., “Bahan Peledak dan Metode Peledakan”, Jurusan Teknik Pertambangan, UPN “Veteran” Yogyakarta, 1985

6. Samhudi, “ Teknik Peledakan “, Departemen Pertambangan dan Energi, Direktorat Jenderal Pertambangan Umum, Pusat Pengembangan Tenaga Pertambangan, 1994.

7. Yanto Indonesianto, M.Sc, “Persiapan Pembukaan Tambang Bawah Tanah”, Jurusan Teknik Pertambangan, Fakultas Teknologi Mineral, UPN “Veteran” Yogyakarta, 1999.