• Tidak ada hasil yang ditemukan

Proposal Penelitian Geometri Peledakan B

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2018

Membagikan "Proposal Penelitian Geometri Peledakan B"

Copied!
14
0
0

Teks penuh

(1)

2.1. Peledakan dan Mekanisme Pecahnya Batuan

Peledakan merupakan aktivitas penambangan yang bertujuan untuk

memberaikan batuan atau material dimana bahannya terdiri dari bahan kimia yang

mampu menciptakan ledakan. Salah Salah satu metode

pemberaian/pembongkaran pada batuan adalah metode peledakan. Metode

peledakan bertujuan untuk menghancurkan, melepas ataupun membongkar suatu

bahan galian dari batuan induknya.

Pada pemberaian batuan dengan metode peledakan, ukuran fragmen

batuan hasil peledakan merupakan suatu faktor yang sangat penting,

dimana ukuran fragmen batuan diharapkankan sesuai dengan kebutuhan pada

kegiatan penambangan selanjutnya.

Konsep mekanisme pecahnya batuan yang dipakai adalah konsep

pemecahan dan reaksi–reaksi mekanik dalam batuan homogen. Sifat

mekanis dalam batuan yang homogen akan berbeda dari batuan yang mempunyai

rekahan– rekahan dan heterogen seperti yang dijumpai dalam pekerjaan

peledakan.

Proses pecahnya batuan akibat dari peledakan dibagi dalam tiga tingkatan

yaitu dynamic loading, quasi-static loading, dan release of loading. (lihat

Gambar 3.1.).

(2)

1) Proses pemecahan tingkat I (dynamic loading)

Pada saat bahan peledak meledak, tekanan tinggi menghancurkan

batuan di daerah sekitar lubang ledak. Gelombang kejut yang

meninggalkan lubang ledak merambat dengan kecepatan 3000–5000

m/det, akan mengakibatkan tegangan tangensial yang menimbulkan

rekahan yang menjalar dari daerah lubang ledak. Rekah pertama

menjalar terjadi dalam waktu 1 – 2 m/s.

2) Proses pemecahan tingkat II (quasi-static loading)

Tekanan sehubungan dengan gelombang kejut yang

meningkatkan lubang ledak pada proses pemecahan tingkat I

adalah positif. Apabila mencapai bidang bebas akan dipantulkan,

tekanan akan turun dengan cepat, kemudian berubah menjadi

negatif dan timbul gelombang tarik. Gelombang tarik ini

merambat kembali di dalam batuan. Oleh karena batuan

lebih kecil ketahanannya terhadap tarikan daripada tekanan, maka

akan terjadi rekahan – rekahan primer disebabkan karena

tegangan tarik dari gelombang yang dipantulkan. Apabila

tengangan regang cukup kuat akan menyebabkan slambing

atau spalling pada bidang bebas. Dalam proses pemecahan tingkat

I dan tingkat II fungsi dari gelombang kejut adalah menyiapkan

batuan dengan sejumlah rekahan – rekahan kecil. Secara teoritis

energi gelombang kejut jumlahnya antara 5 – 15 % dari energi

(3)

dasar untuk proses pemecahan tingkat akhir.

3) Proses pemecahan tingkat III (release of loading)

Dibawah pengaruh takanan yang sangat tinggi dari gas–gas hasil

peledakan maka rekahan radial primer (tingkat II) akan

diperlebar secara cepat oleh kombinasi efek dari tegangan tarik

disebabkan kompresi radial dan pembajian (pneumatic wedging).

Apabila massa batuan di depan lubang ledak gagal dalam

mempertahankan posisinya bergerak ke depan maka tegangan

tekan tinggi yang berada dalam batuan akan dilepasan. Efek dari

terlepasnya batuan adalah menyebabkan tegangan tarik tinggi

dalam massa batuan yang akan melanjutkan pemecahan hasil yang

telah terjadi pada proses pemecahan tingkat II. Rekahan hasil

dalam pemecahan tingkat II menyebabkan bidang – bidang lemah

untuk memulai reaksi – reaksi fragmentasi utama pada proses

(4)
(5)

2.2. Geometri Peledakan Menurut R.L Ash

R.L.Ash (1967) membuat suatu pedoman perhitungan geometri

peledakan jenjang berdasarkan pengalaman empiris yang diperoleh di berbagai

tempat dengan jenis pekerjaan dan batuan yang berbeda-beda. Sehingga

R.L. Ash berhasil mengajukan rumusan-rumusan empiris yang dapat

digunakan sebagai pedoman dalam rancangan awal suatu peledakan batuan.

2.2.1. Burden (B)

Burden adalah jarak tegak lurus antara lubang tembak dengan bidang

bebas yang panjangnya tergantung pada karakteristik batuan. Menentukan

ukuran burden merupakan langkah awal agar fragmentasi batuan hasil

peledakan sesuai dengan yang diinginkan. "Burden" adalah dimensi yang

terpenting dalam menentukan keberhasilan suatu pekerjaan peledakan.

Untuk menentukan besarnya "burden" perlu diketahui harga dari "burden

ratio" (KB).

Harga KB dipengaruhi oleh jenis batuan yang akan diledakkan dan

bahan peledak yang dipakai. R. L. Ash telah mengadakan percobaan

dalam menentukan KB yaitu memakai cara perbandingan relatif energi

yang dihasilkan bahan peledak dan mempertirnbangkan sifat batuan

terutama berat batuan yang akan diledakkan.

Caranya adalah sebagai berikut :

Percobaan peledakan dilakukan pada batuan standar memakai bahan

peledak standar. Batuan standar adalah batuan yang mempunyai

(6)

standar adalah bahan peledak yang mempunyai berat jenis (SG) = 1.2

dan kecepatan detonasi (Ve) = 12.000 fps.

KB yang dihasilkan dari percobaan disebut KB standar, KBstd = 30.

Apabila peledakan dilakukan pada batuan yang bukan standar

dengan menggunakan bahan peledak yang bukan standar, maka

perlu dilakukan pengaturan kembali harga KB rumus yang dipakai adalah:

………. (2.1)

AF

2

=

[

Densitybstusns

tan

dar

Densitybatuanyangdiledakan

]

1/3

(7)

Spacing yang lebih kecil dari ketentuan akan menyebabkan ukuran

batuan hasil peledakan terlalu hancur. Tetapi jika spacing lebih besar

dari ketentuan akan menyebabkan banyak terjadi bongkah (boulder) dan

tonjolan (stump) diantara dua lubang tembak setelah peledakan.Berdasarkan

cara urutan peledakannya, pedoman penentuan spacing adalah sebagai

berikut:

 Peledakan serentak, S = 2 B

 Peledakan beruntun dengan delay interval lama (second delay) S = B

 Peledakan dengan millisecond delay, S antara 1 B hingga 2 B

 Jika terdapat kekar yang saling tidak tegak lurus, S antara 1,2 B - 1,8

 B Peledakan dengan pola equilateral dan beruntun tiap lubang tembak dalam baris yang sama, S = 1,15 B

2.2.3. Stemming (T)

Stemming merupakan panjang isian lubang ledak yang tidak diisi bahan

peledak, tetapi diisi material seperti tanah liat atau material hasil pemboran

(cutting). Fungsi stemming adalah meningkatkan confinning pressure dari gas

hasil peledakan, menyeimbangkan tekanan di daerah stemming ,mengontrol

kemungkinan terjadinya airblast dan flyrock

Untuk menghitung panjang stemming perlu ditentukan dulu stemming

ratio (Kt), yaitu perbandingan panjang stemming dengan burden. Biasanya

(8)

rock dan stress balance. Untuk menghitung stemming dipakai persamaan:

T = Kt x B ... (2.3)

Keterangan :

T = Stemming (m)

Kt = Stemming Ratio (0,7 – 1,0 m)

Burden = Burden (m)

2.2.4. Subdriling (J)

Subdrilling merupakan kelebihan panjang lubang ledak pada bagian

bawah lantai jenjang. Subdrilling dimaksudkan agar jenjang terbongkar tepat

pada batas lantai jenjang sehingga didapat lantai jenjang yang rata

setelah peledakan. Panjang subdrilling dipengaruhi oleh struktur geologi,

tinggi jenjang dan kemiringan lubang ledak. Panjang subdrilling diperoleh

dengan menentukan harga subdrilling ratio (Kj) yang besarnya tidak lebih

kecil dari

0,20. Untuk batuan massive biasanya dipakai Kj sebesar 0,3.

Hubungan Kj dengan burden diekspresikan dengan persamaan sebagai berikut :

J = Kj x B ………(2.4)

Keterangan :

J : Subdriling (m)

Kj : Subdilling ratio (0,2 – 0,4)

(9)

2.2.5. Kedalaman Lubang Ledak(H)

Kedalaman lubang ledak merupakan penjumlahan dari panjang

stemming dengan panjang kolom isian (PC) bahan peledak.Kedalaman lubang

ledak biasanya disesuaikan dengan tingkat produksi (kapasitas alat muat) dan

pertimbangan geoteknik. Menurut R.L. Ash, kedalaman lubang ledak

berdasarkan pada hole depth ratio (Kh) yang harganya berkisar antara 1,5 –

4,0.

Hubungan kedalaman lubang ledak dengan burden adalah sebagai berikut :

H = Kh . B ...(2.5)

Keterangan :

H = Kedalaman lubang ledak (m)

Kh = Hole dept ratio (1,5 – 4)

B = Burden (m)

2.2.6. Panjang Kolom Pengisian(PC)

Panjang kolom isian merupakan hasil pengurangan dari kedalaman

lubang ledak dengan panjang stemming. Dengan persamaan:

PC= H – T....(2.6)

Keterangan :

PC = Panjang kolom isian (m)

(10)

T = Stemming (m)

Gambar 2.2 Geometri Peledakan

2.3. Powder Factor

Powder factor (PF) didefinisikan sebagai perbandingan jumlah bahan

peledak yang dipakai dengan volume peledakan, jadi satuannya kg/m³.

Karena volume peledakan dapat pula dikonversi dengan berat, maka

pernyataan PF bias pula menjadi jumlah bahan peledak yang digunakan dibagi

berat peledakan atau kg/ton.

Jumlah pemakaian bahan peledak sangat mempengaruhi terhadap

fragmentasi batuan hasil peledakan. Powder factor merupakan suatu

bilangan untuk menyatakan berat bahan peledak yang dibutuhkan untuk

(11)

Dalam menentukan powder factor ada empat macam satuan yang dapat

digunakan yaitu:

a. Berat bahan peledak per volume batuan yang diledakkan (kg/m3).

b. Berat bahan peledak per berat batuan yang diledakkan (kg/ton).

c. Volume batuan yang diledakkan per berat bahan peledak (m3/kg).

d. Berat batuan yang diledakkan per berat bahan peledak (ton/kg).

Secara umum, powder factor dapat dihubungkan dengan unit produksi

pada operasi peledakan. Dengan powder factor dapat diketahui konsumsi

bahan peledak yang digunakan. Nilai powder factor dipengaruhi oleh jumlah

bidang bebas, geometri peledakan, pola peledakan, struktur geologi batuan dan

karakteristik massa batuan itu sendiri.

Bila pengisian bahan peledak terlalu banyak maka akan mengakibatkan

(12)

Faktor

H = Kedalaman Lubang Tembak (m)

2.4. Perhitungan Jumlah Bahan Peledak

Densitas pengisian (loading density), yaitu jumlah bahan peledak setiap

meter kedalaman kolom lubang ledak (lihat Tabel 3.1). Densitas

pengisian digunakan untuk menghitung jumlah bahan peledak yang diperlukan

setiap kali peledakan. Disamping itu, perhatikan pula kolom lobang ledak (L),

yang terbagi menjadi “penyumbat” atau stemming (T) dan “isian utama” (PC).

Bahan peledak hanya terdapat sepanjang kolom PC, sehingga keperluan

bahan peledak setiap kolom adalah perkalian PC dengan densitas pengisian (de)

atau:

Whandak = PC x de………...(2.8)

Wtotal handak= n x PC x de ……….……….. (2.9)

Dimana :

(13)

2.5. Perhitungan Volume Batuan yang akan diledakan

Pada tambang terbuka atau quarry, yang umumnya menerapkan

peledakan jenjang (bench blasting), volume batuan yang akan

diledakkan tergantung pada dimensi spasi, burden, tinggi jenjang, dan

jumlah lubang ledak yang tersedia. Dimensi atau ukuran spasi, burden dan

tinggi jenjang memberikan peranan yang penting terhadap besar kecilnya

volume peledakan. Artinya volume hasil peledakan akan meningkat bila

ukuran ketiga parameter tersebut diperbesar, sebaliknya untuk volume yang

kecil. Sedangkan pada tambang bawah tanah, baik pembuatan terowongan

atau jenis bukaan lainnya, volume hasil peledakan diperoleh dari

perkalian luas permuka kerja atau front kerja atau face dengan

kedalaman lubang ledak rata-rata.

Prinsip volume yang akan diledakkan adalah perkalian burden (B), spasi (S)

dan tinggi jenjang (H) yang hasilnya berupa balok dan bukan volume

yang telah terberai oleh proses peledakan. Volume tersebut dinamakan

volume padat (solid atau insitu atau bank), sedangkan volume yang

telah terberai disebut volume lepas (loose).

Volume Peledakan Perlubang (m3) = (B x S x H) ……...(2.10)

Total Volume Peledakan (m3) = B x S x H x n …...(2.11)

Dimana : B = Burden (m)

(14)

H = Kedalaman Lubang Ledak (m)

Gambar

Gambar 2.1 Pola pecahnya batuan akibat peledakan
Gambar 2.2 Geometri Peledakan

Referensi

Dokumen terkait