KARAKTERISTIK BAHAN PELEDAK. Karakter fisik Karakter kinerja detonasi

(1)

KARAKTERISTIK BAHAN

PELEDAK

• Karakter fisik

(2)



Densitas (Density)



Sensitivitas (Sensitivity)



Ketahanan Thd. Air (Water resistance)



Kestabilan Kimiawi (chemical stability)



Karakteristik Gas (Fumes characteristics)



Kekuatan (strength)



Kecepatan detonasi (Velocity of det)



Tekanan detonasi (Det. Pressure)

(3)

• Berat bahan peledak per unit volume diekspresikan dalam

satuan gr/cc.

• Densitas bahan peledak yang tinggi akan lebih mudah

menghasilkan dead pressed (detonasi rendah akibat

kehilangan sensitivitas karena terhambatnya tekanan)

dibanding densitas yang rendah.

• Loading density adalah berat bahan peledak

per meter

kolom lubang ledak (kg/m).

• Cartridge count/stick count adalah jumlah cartridge dengan

ukuran 1¼” x 8” di dalam kotak seberat 50 lb atau 140

(4)

• Batuan masif - pakai densitas bahan peledak tinggi.

• Batuan berstruktur/lunak - pakai densitas bhn peledak rendah.

• Densitas bahan peledak komersial berkisar 0,6 – 1,7 gr/cc atau

SC antara 233 – 82.

• Densitas ANFO 0,8 – 0,85 gr/cc.

de = 0,34 . De

2

_{. (SG)}

bila :

SG = 140/SC atau 141/SC

maka :

de = 48.De

2

_/SC

(5)

• Ukuran tingkat kemudahan inisiasi bahan peledak atau ukuran minimal booster yang diperlukan

• Bervariasi tergantung pada kompisisi bahan peledak, diameter, temperatur dan tekanan

• High explosive (1,1D) - sensitif terhadap detonator No.8 atau detonating cord 10 gr/m

• Blasting agent (1,5D) - tidak sensitif terhadap detonator No.8; memerlu kan booster (primer)

• Beberapa blasting agent sensitif terhadap det. cord dan dapat

mencegah sekuen peledakan tunda

downhole

APAKAH BAHAN PELEDAK SENSITIF ATAU TIDAK, BUKAN HANYA DIPENGARUHI OLEH SUSUNAN MOLEKULERNYA TETAPI JUGA TERGANTUNG PADA :

 Ukuran butir dari kristal-kristalnya  Bobot isi bahan peledak

 Pengaruh kandungan air  Temperatur

(6)

Pengujian sensitivitas terhadap gesekan :

1. Dodol yang akan diuji diikatkan pada tiang kayu (bisa lebih dari satu dodol) 2. Dodol tersebut ditembak dengan senjata api dari jarak tertentu.

3. Bila dodol meledak berarti bhn peledak tsb peka terhadap gesekan.

Pengujian sensitivitas terhadap panas :

1. Bhn peledak dimasukkan ke dalam silinder baja kemudian ditutup . 2. Selanjutnya silinder dibawa ketempat aman dan terbuka.

3. Bila bhn peledak di dalam silinder meledak, ia akan merusak tutup silinder, berarti bahan peledak tersebut peka terhadap panas.

(7)

DETONATOR KARTON D BAHAN PELEDAK ASEPTOR AIR GAP 1,1D BAHAN PELEDAK DONOR

Uji sensitivitas bahan peledak dengan air gap test :

1. Siapkan 2 buah bahan peledak berbentuk cartridge berdiameter sama, misal D.

2. Dekatkan kedua bahan peledak tersebut hingga berjarak 1,1 D, kemudian gabungkan keduanya menggunakan selongsong terbuat dari karton (lihat gambar 3.1).

3. Pasang detonator no. 8 atau detonating cord 10 gr/m pada salah satu bahan peledak (disebut donor), kemudian diledakkan.

4. Apabila bahan peledak yang satunya lagi (disebut aseptor) turut meledak, maka

dikatakan bahwa bahan peledak tersebut sensitif; sebaliknya bila tidak meledak berarti bahan peledak tersebut tidak sensitif.

(8)

 Kemampuan bahan peledak

untuk melawan air di sekitarnya tanpa kehilangan sensitifitas atau efisiensi

 Ketahanan terhadap air bahan

peledak bervariasi. ANFO tidak tahan terhadap air (larut);

sedangkan emulsi dan watergels tahan air

 Fume berwarna coklat-orange

dari gas NO menandakan hasil peledakan yang tidak efisien akibat bahan peledak basah

 Ketahanan thd air dapat

dilakukan dengan melapisi

lubang ledak atau menggunakan cartridge

TABEL 3.1 WAKTU TIDUR SLEEP TIME) BERBAGAI KELAS BAHAN PELEDAK

Kelas Waktu Tidur (jam) Kelas Waktu Tidur (jam) 1 ~ 5 4 – 7 2 32 – 71 6 1 - 3 3 16 -31 7 < 1 4 8 -15

(9)

Pengujian ketahanan terhadap air :

1. Bhn peledak yang diuji direndam di dalam air secara bertahap

(1 jam, 2 jam, 3 jam dst).

2. Setelah direndam, bhn peledak diambil dan dibawa ketempat yang

aman untuk diledakkan.

3. Bila bahan peledak masih meledak meski sudah direndam selama

x jam, berarti ketahanan bahan peledak terhadap air adalah x jam.

(10)

 Kemampuan untuk tidak berubah secara kimia dan tetap mem-pertahankan sensitifitas selama dalam penyimpanan di gudang dengan kondisi tertentu

 Bhn.peledak yang tidak stabil (mis. NG based) mempunyai kemampuan stabil lebih pendek dan cepat rusak

 Faktor-faktor yang mempercepat ketidakstabilan kimiawi a.l: panas, dingin, kelembaban, kualitas bahan baku, kontaminasi, pengepakan, fasilitas gudang

 Tanda-tanda kerusakan a.l: kristalisasi, penambahan viskositas, dan penambahan densitas

 Gudang bahan peledak bawah tanah akan mengurangi efek perubahan temperatur

 Detonasi bahan peledak

menghasilkan gas-gas non-toxic (CO₂, H₂O, N₂) dan toxic (NO, NO₂, CO)

 Gas-gas ini perlu diperhatikan pada peledakan bawah tanah atau terbuka bila gerakan angin yang rendah

 Faktor-faktor yang menimbulkan gas toxic a.l : letak primer yang tidak tepat, kurang tertutup, air, komposisi bahan peledak tidak baik, timing (sistem tunda) tidak tepat, dan adanya reaksi dengan batuan (sulfida atau karbonat),

sleep time terlalu lama,

(11)

Kehadiran fumes dapat disebabkan oleh beberapa

hal sbb :



Buruknya kontrol kualitas



Kerusakan pada bahan peledak; misal sudah

kadaluarsa, kerusakan pada saat pengangkutan



Pengepakan bocor



Diameter bahan peledak kurang



Waktu tidur yang terlalu lama.

(12)

KEKUATAN DETONASI

(detonation strenght)



Absolute Weight Strength (AWS)

– Energi panas maks handak teoritis didasarkan pada campuran kimawinya – Energi per unit berat handak dalam joules/gram

– AWS_ANFO adalah 373 kj/gr dengan campuran 94% AN dan 6% FO



Relative Weight Strength (RWS)

– Adalah kekuatan handak (dalam berat) dibanding dengan ANFO – RWS_HANDAK =



Absolute Bulk Strength (ABS)

– Energi per unit volume, dinyatakan dalam joules/cc – ABS_HANDAK = AWS_HANDAK x densitas

– ABS bulk ANFO = 373 kj/gr x 0,85 gr/cc = 317 kj/cc



Relative Bulk Strength (RBS)

– Adalah kekuatan handak curah (bulk) dibanding ANFO – RBS_HANDAK = ANFO HANDAK AWS AWS ANFO HANDAK ABS ABS

(13)

KECEPATAN DETONASI

(velocity of detonation / VOD)

 Laju rambatan gelombang detonasi sepanjang handak, satuannya m/s atau fps

 Nilainya bervariasi tergantung diameter, densitas, ukuran partikel handak. Untuk handak komposit

(non-ideal) tergantung pula pada derajat keterselubungan

(confinement degree)

 Kecepatan ANFO antara 2.500 – 4.500 m/s tergantung pada diameter lubang ledak

 Kecep detonasi merupakan komponen utama dari energi kejut

(shock energy) yang menimbulkan pecahnya batuan

 Kecepatan detonasi handak harus melebihi kecepatan suara massa batuan (impedance matching)

 Dapat diukur untuk menentukan handak yang efisien

• Tekanan yg terjadi disepanjang zona reaksi peledakan hingga terbentuk reaksi kimia seimbang sampai ujung handak yang disebut dgn bidang Chapman-Jouguet (C-J plane). Umumnya memp satuan MPa.

• Dari penelitian oleh Cook menggunakan foto sinar-x, diformulasi tekanan detonasi sbb:

• ANFO dgn densitas 0,85 gr/cc dan VOD 3700 m/s memiliki PD = 2900 MPa p e x VD x U ρ Pd VD x 0,25 Up

4 VD

x

ρ

Pd

2 e



Dimana: Pd = tekanan detonasi, kPa

_e = densitas handak, gr/cc VD = kecep detonasi, m/s

TEKANAN DETONASI

(detonation pressure)

(14)



Tekanan terhadap dinding lubang ledak akibat ekspansi

detonasi gas



Biasanya sekitar 50% dari tekanan detonasi



Volume dan laju kecepatan gas yang dihasilkan peledakan

(15)

SIFAT-SIFAT ANFO

(2)

(Data diperoleh dari Dyno Nobel untuk Prilled ANFO)

• Densitas: – Poured (gr/cc) 0,80 – 0,85 – Blow Loaded (gr/cc) 0,85 – 0,95 • Energi (MJ/kg): 3,7 • RWS (%): 100  (373 kj/gr) • RBS: – Poured (%) 100  (317 kj/cc) – Blow Loaded (%) 116

• Diameter lubang ledak minimum:

– Poured (mm) 75

– Blow Loaded (mm) 25

• Ketahanan terhadap air : buruk

• Shelf Life:

– Maks. 6 bulan tergantung temperatur dan kelembaban gudang

– Gudang yang bersuhu dan kelembaban tinggi akan membuat ANFO rusak, ditandai dgn pengerasan atau

caking yg akan mengurangi kinerja peledakan

• Waktu Tidur (Sleep Time) :

– Dalam kondisi normal kering dengan lubang tertutup stemming yang baik, ANFO dapat ditidurkan sampai 6 bulan

– Kehadiran air dalam lubang akan menurunkan secara dramatis waktu tidur

(16)

PROPERTIES NITRO NOBEL PT DAHANA ICI EXPL. (ORICA) Density, gr/cc : - Poured 0,80 – 0,85 - Blow loaded 0,85 – 0,95 - Bulk 0,80 – 0,84 0,80 – 1,10 Energy, MJ/kg 3,70 RWS, % 100 100 100 – 113 RBS, % : 100 – 156 - Poured 100 - Blow loaded 116 VoD, m/s 3000 – 3300 4100

Min. hole diameter, mm : 38,10 25

- Poured 75

- Blow loaded 25

Water resistance nil Poor Poor

Storage life, month 6 6 6

Trade mark ANFO prill DANFO Nitropril

(17)