Laporan Akhir Analisis Fragmentasi Hasil Peledakan

(1)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Peledakan merupakan kegiatan lanjutan kegiatan pemboran. Kegiatan peledakan sangatlah penting dalam kegiatan pertambangan, dikarenakan terkadang terdapat bahan galian yang memiliki tingkat kekerasan batuan yang tinggi, sehingga batuan tersebut tidak dapat dipisahkan hanya dengan menggunakan alat pengeruk. Dikarenakan penggunaan bahan peledak itu berbahaya maka diperlukan teknik dalam penggunaannya, agar pemanfaatannya lebih efisien dan lebih aman. Oleh karena itu, mempelajari teknik peledakan meliputi penggunaan peralatan dan perlengkapan peledakan sangat penting agar dapat menguasai penggunaan bahan peledak dengan baik.

1.2. Maksud dan Tujuan

1.2.1. Maksud

Maksud dalam pembuatan laporan akhir akhir adalah agar praktikan dapat mengenal dan memahami segala hal yang berkaitan dengan teknik peledakan. Serta untuk memenuhi tugas Praktikum Peledakan pada tanggal 30 November 2015.

1.2.2. Tujuan

Tujuan pada Praktikum Peledakan pada Bab Analisis Fragmentasi Hasil Peledakan adalah:



Agar praktikan memahami fragmentasi hasil peledakan



Agar praktikan dapat mengetahui metode perhitungan prediksi fragmentasi



Agar praktikan dapat mengetahui pengambilan dan pengolahan data fragmentasi batuan dari hasil peledakan secara aktual

(2)

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1. Fragmentasi Batuan

Fragmentasi batuan adalah suatu istilah untuk menunjukan ukuran setiap bongkah hasil kegiatan peledakan. Penentukan ukuran fragmentasi tergantung pada proses selanjutnya, untuk tujuan tertentu ukuran fragmentasi yang besar atau boulder diperlukan misal untuk penghalang (barrier). Namun tidak sedikit keinginan ukuran fragmentasi yang berukuran kecil karena untuk memudahkan ke proses selanjutnya. Terdapat dua prinsip yang harus digunakan untuk mengontrol ukuran fragmentasi, yaitu tercukupinya jumlah energi yang dihasilkan bahan peledak yang terpakai dalam massa batuan dan pada saat pelepasan energi di dalam massa batuan. Bahan peledak harus ditempatkan dalam suatu konfigurasi geometri sehingga energi yang dihasilkan optimum untuk fragmentasi. Konfigurasi geometri ini biasanya disebut dengan pola peledakan. Ukuran fragmentasi terbersar biasanya dibatasi oleh mangkok alat gali (excavator atau shovel) yang akan memuatnya ke dalam truk dan oleh ukuran gap bukaan crusher.

2.2. Oversize Batuan

Oversize batuan sangat mempengaruhi dalam meningkatkan efisiensi dari alat muat, alat gali dan proses selanjutnya. Material yang memiliki ukuran besar memerlukan penanganan dalam proses selanjutnya seperti secondary blasting atau rock breaker. Material yang terlalu halus juga akan menyebabkan mudahnya pengaliran material tanpa harus melewati proses crushing dan konsekuensinya dapat menyebabkan choke pada secondary sircut, dan akan mempengaruhi ekonomi pada efisiensi processing.

Ukuran fragmentasi dapat diklasifikasikan menjadi tiga macam, antara lain sebagai berikut:

a. Oversize, yaitu ukuran-ukuran batuan yang relatif besar (diatas standar yang telah ditentukan) atau sering disebut boulder, dimana diperlukan pemecahan sekunder sebelum melanjutkan menuju proses selanjutnya.

(3)

Pada tambang bawah tanah ukuran boulder kurang dari 300 mm, sedangkan pada tambang terbuka ukuran boulder lebih dari 1000 mm. b. Fine, adalah ukuran partikel yang suilt ditangani secara mekanis tetapi

dapat ditangani dengan proses kimia seperti menggunakan proses flotasi. Contohnya batubara atau dolomit yang umumnya memiliki ukuran 6 mm, sedangkan bijih emas berukuran 1 mm.

c. Medium adalah ukuran fragmentasi yang memiliki nilai ekonomis.

Fragmentasi batuan yang terbentuk dari hasil suatu proses peledakan dapat berasal dari:

1. Pecahan yang terbentuk dari rekahan batuan yang disebabkan oleh proses detonator bahan peledak

2. Rekahan atau blok batuan yang terdorong yang disebabkan oleh energi peledakan

3. Kombinasi dari rekahan akibat dari peledakan dan rekahan alami

2.3. Mekanisme Fragmentasi Batuan

Terdapat beberapa hal penting dalam mekanisme fragmentasi batuan, antara lain sebagai berikut:

1. Gelombang tekan dan tekanan gas berperan penting dalam fragmentasi akibat peledakan.

2. Pembentukan rekahan radial pada dinding lubang ledak merupakan pengkondisian awal akibat gelombang tekan.

3. Pengembangan gas dari detonator bahan peledak menekan rekahan radial untuk terus berekspansi

4. Dalam kondisi tegang rekahan yang ada terus berkembang

2.4. Model Prekdiksi / Perkiraan Ukuran Fragmentasi

Tingkat fragmentasi batuan dapat diperoleh dari percobaan di lapangan dengan mengevaluasi perubahan variable peledakan. Variabel yang dimaksud adalah sifat-sifat batuan, pola peledakan dan jumlah pengisian bahan peledak. Sebuah model yang banyak digunakan adalah model Kuz-Ram. Kuznetsov (1973) melakukan penelitian tentang fragmentasi. Penelitiannya ini menghubungkan ukuran rata-rata fragmentasi dengan powder factor (TNT) dan struktur geologi. Kuznetsov merumuskan hasil penelitiannya ini ke dalam suatu persamaan Kuznetsov yaitu:

(4)

X = A

Vo

q

¿

. Q1/6

Dimana: X = Rata-rata ukuran fragmentasi (cm) A = Faktor batuan

1 : Lunak 7 : Agak Lunak 10 : Keras

13 : Keras, sedikit rekahan Vo = Volume batuan (m3₎

Q = Jumlah bahan peledak (kg)

Cunningham (1987) memodifikasi persamaan diatas untuk bahan peledak ANFO menjadi:

Xm = A (PF)-0.8_{. Qe}1/6 115 E ¿ ¿ ¿ Xm = Ukuran rata-rata fragmentasi (cm0 A = Faktor batuan

Qe = Massa bahan peledak PF = Powder Factor (kg/m3₎

E = Relative Weight Stregth (RWS) bahan peledak ANFO = 110

TNT = 115

2.5. Penaksiran

Kurva Distribusi Fragmentasi

Dalam menerapkan Model Kuz-Ram, terdapat batasan-batasan yang harus diperhitungkan agar fragmentasi yang dihasilkan mendekati dengan yang telah direncanakan. Adapun batasan tersebut sebagai berikut:

 Perbedaan ratio spasi terhadap burden pemboran tidak melebihi 2.

 Penyalaan dan pengaturan waktu peledakan harus diatur sedemikian rupa agar diperoleh fragmentasi yang memuaskan dan tidak terjadi misfire.

(5)

 Bahan peledak sebaiknya menghasilkan energi yang hampir sama dengan perhitungan kekuatan berat relatifnya.

 Harus diperhatikan keberadaan bidang-bidang diskontinu karena fragmentasi juga mempengaruhi oleh tingkat kerapatan diskontinuitas yang ada pada batuan.

2.6. Perhitungan Koefisien Tekstur

Tekstur adalah suatu faktor penting yang dianalisis untuk menentukan kekuatan batuan. Hal tersebut dikarenakan tekstur mempengaruhi perilaku batuan ketika gaya-gaya seperti gaya tekanan, tegang, putar dan geser bekerja. Gaya-gaya ini menyebabkan perubahan susunan geometris di dalam massa batuan karena mengganggu hubungan diantara bagian butiran. Suatu metode untuk menganalisis ciri-ciri tekstur batuan terlah diperkenalkan oleh Howard dan Rowlan (1986).

Dasar utama dari analisis koefisien tekstur batuan meliputi korelasi di antara bentuk butir, orientasi butir, pemanjangan butir dan tingkat pemadatan butir. Interaksi antara komponen-kompenen tersebut memberikan suatu angka menyatakan koefisien tekstur. Howard dan Rowland (1986) memberikan suatu metode penilaian kuantitatif dari tekstur batuan dan menyederhanakannya ke dalam suatu formula seperti terlian pada persamaan dibawah ini:

KT = AW [{ N0/(N0 + N1)} x {1/(FFo)} + {N1/(N0+N1} x AR1 x AF1}]

Ket: KT = Koefisien Tekstur

AW = Pemadatan butir tertimbang

N0 = Jumlah butir yang memiliki aspek ratio di bawah batas

N1 = Jumlah butir yang memliki aspek ratio di atas batas

FFo = Rata-rata matematis dari faktor bentuk diskriminasi AR1 = Rata-rata matematis dari aspek ratio diskirminasi

(6)

BAB III

TUGAS DAN PEMBAHASAN

3.1. Tugas

PT. Use Bersama TBK merupakan salah satu perusahaan tambang andesit di Jawa Barat yang diketahui memiliki banyak rekahan dengan spesifikasi batuannya dengan nilai SGr 2,55 gr/cc dan SGrstd 160 lb/ft3_{. Perusahaan ini}

menggunakan metoda peledakan dalam pembongkaran/penggaliannya dengan menggunakan ANFO sebagai bahan peledak utamanya yang memiliki spesifikasi Sge 0.85 ton/m3_Sge

std 1.2 gr/cc, VoD 11803 fps dan VODstd 12000 fps. Geometri

peledakan yang digunakan perusahaan tersebut adalah sbb: Burden (B) = 3 m

Spasi (S) = 3.5 m Kedalaman (H)= 12 m Diameter (De) = 3 inchi Stemming (T) = 3 m Tinggi Jenjang= 12 m SubDrill (J) = 0 m

Jika dalam perhitungan di lapangan didapatkan hasil pengambilan data distribusi ukuran fragmentasi hasil peledakan sebagai berikut:

Tabel 3.1

Hasil Pengamatan Fragmentasi Hasil Peledakan 1

Ukura n (cm) Section Jumla h Persentas e (%) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 < 20 8 7 6 5 7 6 8 7 6 10 70 18.37 21-40 15 20 14 22 21 24 15 23 6 12 172 45.14 41-60 8 5 5 4 4 8 5 6 5 4 54 14.17 61-80 9 5 7 7 8 4 4 5 4 5 58 15.22 > 80 3 4 3 2 3 2 2 2 3 3 27 7.08 Rata-rata 381 99.99

Sumber: Hasil Kegiatan Praktikum Laboratorium Peledakan

Tabel 3.2

Ukura n (cm) Section Jumla h Persentas e (%) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 < 20 9 10 8 7 7 5 7 6 8 8 75 17.81 21-40 25 22 30 18 20 20 21 18 19 19 212 50.35

(7)

41-60 7 6 6 5 3 7 5 6 6 5 56 13.30

61-80 7 4 8 9 5 6 6 7 5 7 64 15.20

> 80 1 1 2 1 3 1 1 2 1 1 14 3.33

Rata-rata 421 99.99

Tabel 3.3

Tabel 3.4

Tabel 3.5

1. Hitung geometri oekedajab oerysagaab tersebut secara teoritis (RL Ash dan CJ Konya)!

(8)

2. Analisa mengapa perusahaan tersebut lebih menggunakan geometri peledakan aktual!

3. Hitung prediksi/perkiraan fragmentasi yang akan didapat dari masing-masing metode geometri peledakan (aktual, CJ Konya dan RL Ash) 4. Hitung distribusi fragmentasi hasil peledakan di lapangan

5. Jika ukuran mulut jaw cruhser hanya berukuran 80 cm, berapa presentase batuan yang dapat masuk?

(Note: KBsrd= 30; KSstd= 1.5; KTsrd=0.8; KJstd=0.3)

3.2. Pembahasan

SGr = 2.55 gr/cc -> 158.87 lb/ft3 SGrstd = 160 lb/ft3 SGe = 0.85 ton/m3 VoD = 11803 fps VoDstd = 12000 fps

Geometri peledakan aktual PC = H – T

= 12 m – 3 m = 9 m Volume= B x S x L

= 3 m x 3.5 m x 12 m = 126 m3

Tonase= Volume x Density = 126 m3_{x 2.55 gr/cc} = 321.3 ton LD = 0.508 x 32_{x 0.85 ton/m}3 = 3.8862 kg/m W = LD x PC = 3.8862 ton/m x 9 m = 34.9758 ton PF = w / volume = 34.9758 / 126 = 0.27 kg/m3 1. Perhitungan RL. Ash AF1 = 3

√

SGe x VoD

2

SGestd x VoDstd

2 =

√

3

0.85 x 11803

2

1.2 x 12000

2 = 0.88 AF2 = 3

√

SGr std

SGr

=

√

3

_158.87

160

= 1.00  Burden (B) KB = KBstd x AF1 x AF2 = 30 x 0.88 x 1 = 26.4 B =

KB x de

₁₂

(9)

=

26.4 x 3

₁₂

= 6.6 ft -> 2.01 m  Spasi (S) KS = 1.5 x 0.88 x 1 = 1.32 S = 1.32 x 6.6 , = 8.71 ft -> 2.65 m  Subdrill (J) KJ = 0.3 x 0.88 x 1 = 0.26 J = KJ x B = 0.25 x 6.6 m = 1.72 -> 0.52 m  Stemming (T) KT = 0.8 x 0.88 x 1 = 0.7 T = 0.7 x 6.6 = 4.62 ft -> 1.40 m  Powder Column PC = (L + J) – T = (12 + 0.52) – 1.4 = 11.12 m  Volume V = B x S x L = 2.01 x 2.65 x 12 = 63.918 m  Loading Density LD = 0.508 x De2_{x Sge} = 0.508 x 3 inch2_x 0.85 gr/cc = 3.89 kg/m  W = LD x PC = 3.89 kg/m x 11.12 m = 43.25 kg  Tonase= V x SGr = 63.198 x 2.55 ton/m3 = 161.15 ton  PF =

_Volume

W

=

_{63.198 tom}

43.25 kg

= 0.68 kg/ton Perhitungan CJ. Konya  Burden  B = 3 . 1 5 .

de

√

3

SGe

SGr

 = 3 . 1 5

(10)

.  = 6 . 5 5 f t -> 2 m  Spacing  S =  =

12+2(6.55)

3

 = 8 . 3 6 f t -> 2 . 5 4 m  Subdrilling  J = K J x B

(11)

 = 0 . 2 x 6 . 5 5  = 1 . 3 1 f t -> 0 . 4 m  Stemming  T = K T x B  = 0 . 7 x 6 . 5 5  = 4 . 5 8 f t

(12)

-> 1 . 4 m  Powder Column  P C = ( L + J ) – T  = ( 1 2 + 0 . 4 ) – 1 . 4  = 1 1 m  Volume  V = B x S x L  = 2 x

(13)

2 . 5 4 x 1 2  = 6 0 . 9 6 m 3  Loading Density  L D = 0 . 5 0 8 x D e 2 x S g e  = 0 . 5 0 8 x 3 2 x 0 . 8 5  = 3 .

(14)

8 8 k g / m  Berat Handak  W = L D x P C  = 3 . 8 8 x 1 1  = 4 2 . 6 8  Tonase  T o n a s e = V x S G r  = 6 0 . 9 6 x 2 .

(15)

5 5  = 1 5 5 . 4 5 t o n     Powder Factor  P F =

W

Volume

 =

42.68

60.96

 = 0 . 7 k g / m 3

(16)

 Tabel 3.6

 Hasil Perbandingan Perhitungan

Aktual dan Teoritis

 Sumber: Hasil Kegiatan Praktikum Laboratorium Peledakan



2. Alasan mengapa perusahaan lebih memilih untuk menggunakan geometri

peledakan aktual adalah karena apabila dilihat batuan galiannya, geometri menggunakan metode RL Ash dan C.J Konya tidak memiliki spasi dan burden yang cukup rapat sehingga akan mempengaruhi fragmentasi yang dihasilkan. Dengan besaran PF 0.27 kg/m3_artinya

untuk memberaikan 1 m3_{tanah penutup dibutuhkan bahan peledak}

sebanyak 0.27 kg.

3. Prediksi / Perkiraan Ukuran Fragmentasi

 Aktual  Xm = A (PF)-0.8_{. Qe}1/6₍

115

100

)19/30  Xm = 10 (0.28)-0.8_{. 34.92}1/6₍

115

100

)19/30  Xm = 56.30 cm  R.L. Ash  _Xm _{= A (PF)}-0.8_{. Qe}1/6₍

115

100

)19/30  Xm = 10 (0.68)-0.8_{. 43.25}1/6₍

115

100

)19/30  Xm = 27.86

(17)

 C.J. Konya  _Xm _{= 10 (0.7)}-0.8_{. 42.68}1/6₍

115

100

)19/30  Xm = 27.16 cm  Tabel 3.7  Ukuran Fragmentasi  Kegia tan Peledakan  Ukuran (cm)  < 20  21 - 40  41 - 60  60 - 80  > 80  1  70  17 2  54  58  27  2  75  21 2  56  64  14  3  151  21 0  53  55  12  4  178  24 0  82  61  15  5  145  22 6  14 8  88  20  Juml ah  619  10 60  39 3  32 6  88  Pres entasi  24. 9 %  42. 64 %  15. 81 %  13. 11 %  3.5 4 %  Sumber: Hasil Kegiatan Praktikum Laboratorium

Peledakan   Total Fragmentasi  Total Fragmentasi = 619 + 1060 + 393 + 326 + 88  = 2486   Persentase  % < 20 =

₂₄₈₆

619 x 100

= 24.9 %  % 20 – 40 =

1060

₂₄₈₆

x 100

= 42.64 %

(18)

 % 41 – 60 =

₂₄₈₆

393 x 100

= 15.81 %  % 61 – 80 =

₂₄₈₆

326 x 100

= 13.11 %  % > 80 =

₂₄₈₆

88 x 100

= 3.54 %  % Jaw <80 = 100% - 3.54%  = 96.46% 

(19)



BAB IV



ANALISA



 Berdasarkan hasil perbandingan antara geometri peledakan aktual dan geometri peledakan teoritis (RL Ash & CJ Konya), menunjukan bahwa geometri peledakan secara aktual memiliki efektivitas yang lebih baik dibandingkan dengan menggunakan geometri peledakan secara teoritis. Hal tersebut dapat dibuktikan dari hasil perhitungan menggunakan metoda aktual, menunjukan nilai PF yang lebih kecil dibandingkan dengan perhitungan metoda RL Ash dan CJ Konya yaitu sebesar 0.27 kg/m3_{. Sedangkan untuk perhitungan}

metoda RL Ash dan CJ Konya sebesar 0.68 kg/m3_{dan 0.70 kg/m}3_{. Yang artinya}

untuk memberaikan 1 m3_{tanah penutup, diperlukan bahan peledak sebanyak}

0.27 kg. Dan Volume yang dihasilkan dengan menggunakan metode aktual sebesar 126 m3_{dan tonase sebesar 321.3 ton. Dengan demikian dapat}

dikatakan lebih baik dibandingkan menggunakan metoda teoritis maka perusahaan menggunakan geometri peledakan secara aktual



(20)



BAB V



KESIMPULAN



 Fragmentasi batuan adalah suatu istilah untuk menunjukan ukuran setiap bongkah hasil kegiatan peledakan. Penentukan ukuran fragmentasi tergantung pada proses selanjutnya, untuk tujuan tertentu ukuran fragmentasi yang besar atau boulder diperlukan misal untuk penghalang (barrier).

 Ukuran fragmentasi dapat diklasifikasikan menjadi tiga macam, antara lain sebagai berikut:

a. Oversize, yaitu ukuran-ukuran batuan yang relatif besar (diatas standar yang telah ditentukan) atau sering disebut boulder, dimana diperlukan pemecahan sekunder sebelum melanjutkan menuju proses selanjutnya. Pada tambang bawah tanah ukuran boulder kurang dari 300 mm, sedangkan pada tambang terbuka ukuran boulder lebih dari 1000 mm. b. Fine, adalah ukuran partikel yang suilt ditangani secara mekanis tetapi

dapat ditangani dengan proses kimia seperti menggunakan proses flotasi. Contohnya batubara atau dolomit yang umumnya memiliki ukuran 6 mm, sedangkan bijih emas berukuran 1 mm.

c. Medium adalah ukuran fragmentasi yang memiliki nilai ekonomis.

 Fragmentasi batuan yang terbentuk dari hasil suatu proses peledakan berasal dari:

1. Pecahan yang terbentuk dari rekahan batuan yang disebabkan oleh proses detonator bahan peledak

2. Rekahan atau blok batuan yang terdorong yang disebabkan oleh energi peledakan

3. Kombinasi dari rekahan akibat dari peledakan dan rekahan alami

 Berdasarkan hasil perbandingan antara geometri peledakan aktual dan geometri peledakan teoritis (RL Ash & CJ Konya), menunjukan bahwa geometri peledakan secara aktual memiliki efektivitas yang lebih baik dibandingkan dengan menggunakan geometri peledakan secara teoritis

(21)



DAFTAR PUSTAKA



 Rafi. 2013. “Identifikasi Tingkat Keseragaman Fragmentasi Batuan”. https://www.scribd.com/doc/124296117/Identifikasi-tingkat-keseragaman-fragmentasi-batuan-dengan-metode-koefisien-tekstur-BAB-II. Diakses pada tanggal 22 November 2015. (online)

 Staff Asisten Laboratorium Tambang. 2015. “Penuntun Praktikum

Teknik Peledakan”. Universitas Islam Bandung

 Suwandi, Edy. 2015. “Fragmentasi Hasil Peledakan”. http://redgenmining.blogspot.co.id/2015/03/fragmentasi-hasil-peledakansd html. Diakses pada tanggal 22 November 2015. (online)

(22)

            



LAMPIRAN

