• Tidak ada hasil yang ditemukan

Setiap makalah dalam jurnal ilmiah ini telah ditelaah dan disunting oleh minimum dua penyunting ahli dan satu penyunting bahasa.

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Membagikan "Setiap makalah dalam jurnal ilmiah ini telah ditelaah dan disunting oleh minimum dua penyunting ahli dan satu penyunting bahasa."

Copied!
21
0
0

Teks penuh

(1)
(2)

Gambar Sampul :

Mineralisasi dalam diorit (Utoyo, 2013)

Para penyumbang makalah dapat mengirimkan artikelnya melalui e-mail atau dalam bentuk CD yang dikirimkan ke alamat Sekretariat Redaksi Jurnal Teknologi Mineral dan Batubara.

Setiap makalah dalam jurnal ilmiah ini telah ditelaah dan disunting oleh minimum dua penyunting ahli dan satu penyunting bahasa.

(3)

ISSN 1979 – 6560

Jurnal

Teknologi Mineral dan Batubara

Volume 9, Nomor 2, Mei 2013

Jurnal Teknologi Mineral dan Batubara terbit pada bulan Januari, Mei, September dan memuat karya-karya ilmiah yang berkaitan dengan litbang mineral dan batubara mulai dari eksplorasi, eksploitasi, pengolahan, ekstraksi, pemanfaatan, lingkungan, hingga kebijakan dan keekonomian.

Redaksi menerima naskah yang relevan dengan substansi terbitan ini.

12. Sudaryanto, Ir., M.T. (LIPI - Tambang Permukaan) 13. Eko Tri Sumardani Agustinus, Ir., M.T.

(LIPI - Tambang Bawah Permukaan) 14. Achmad Subardja Djakamihardja, Ir., M.Sc.

(LIPI - Geo Mekanika Batuan) 15. Nyoman Sumawijaya, Ir., M.Sc.

(LIPI - Geohidrologi Pertambangan)

16. Dr. Binarko Santoso, Ir. (tekMIRA - Mineral dan Geologi Batubara)

17. Prof. Dr. Datin Fatia Umar, Ir., M.T. (tekMIRA - Teknik Kimia/Pengolahan dan Pemanfaatan Batubara)

18. Sri Handayani, Dra., M.Sc. (tekMIRA - Bioteknologi Mineral)

19. Prof. Husaini, Ir., M.Sc. (tekMIRA - Teknik Lingkungan) 20. Prof. Dr. Pramusanto, Ir. (tekMIRA - Metalurgi ekstraktif) 21. Slamet Suprapto, M.Sc. (tekMIRA - Teknologi Batubara) 22. Sumaryono, Drs., M.Sc. (tekMIRA - Pembakaran Batubara) 23. Prof. Dr. Bukin Daulay, M.Sc. (tekMIRA - Teknologi

Batubara)

24. Nendaryono Madiutomo, Ir., M.T. (tekMIRA - Teknologi Penambangan)

25. Darsa Permana, Ir. (tekMIRA - Kebijakan Pertambangan) 26. Eko Pujianto, Ir. M.Sc. (tekMIRA - Geoteknik-Tambang) Redaksi Jurnal Teknologi Mineral dan Batubara mengucapkan terima kasih kepada para Mitra Bestari, khususnya kepada mereka yang telah berpartisipasi menelaah naskah-naskah yang dapat diterbitkan dalam jurnal ilmiah tekMIRA Vol. 9, No. 2, Mei 2013 ini. Para Mitra Bestari yang telah berpartisi-pasi menelaah makalah ilmiah untuk edisi ini adalah 1. Prof. Dr. Ir. Datin Fatia Umar, M.T.

2. Prof. Husaini, Ir., M.Sc. 3. Dr. Ir. Binarko Santoso 4. Sumaryono, Drs., M.Sc. 5. Eko Pujianto, Ir. M.Sc. 6. Sri Handayani, Dra., M.Sc. STAF REDAKSI

Umar Antana, K. Sri Henny, Rusmanto, Bachtiar Efendi, Arie Aryansyah dan Andi Wicaksono

PENERBIT

Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral dan Batubara

ALAMAT REDAKSI

Jl. Jend. Sudirman 623 Bandung 40211

Telpon : (022) 6030483 - 5, Fax : (022) 6003373 e-mail : publikasitekmira@tekmira.esdm.go.id / publikasitekmira@yahoo.com

Website : http://www.tekmira.esdm.go.id PENASIHAT

Kepala Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral dan Batubara

Kepala Bidang Afiliasi dan Informasi PEMIMPIN REDAKSI

Prof. I G. Ngurah Ardha, M.Sc. REDAKTUR PELAKSANA Umar Antana

DEWAN REDAKSI

1. Prof. I G. Ngurah Ardha, M.Sc. (Metalurgi/Pengolahan Mineral)

2. Tatang Wahyudi, Ir. M.Sc. (Geologi/Mineralogi Proses) 3. Jafril, Drs. (Manajemen Sumber Daya Mineral dan Batubara)

4. Dr. Miftahul Huda, Ir., M.Sc. (Teknik Kimia Terapan/ Teknologi Pemanfaatan Batubara)

5. Prof. Dr. Siti Rochani, M.Sc. (Kimia/Teknologi Bahan) 6. Nining Sudini Ningrum, M.Sc. (Geologi/Teknologi

Pemanfaatan Batubara)

7. Zulfahmi, Ir., MT. (Tambang Bawah Tanah) 8. Retno Damayanti, Dra., Dipl.Est. (Kimia/Lingkungan

Pertambangan) PENYUNTING ILMIAH 1. Dr. Miftahul Huda, Ir., M.Sc. 2. Tatang Wahyudi, Ir. M.Sc. 3. Nining Sudini Ningrum, M.Sc. MITRA BESTARI

1. Prof. Dr. Syoni Supriyanto, M.Sc. (ITB - Teknik Pertambangan)

2. Dr. Ing. Ir. Aryo Prawoto Wibowo, M.Eng. (ITB - Ekonomi Mineral dan Batubara)

3. Dr. Ir. Suseno Kramadibrata, M.Sc. (ITB - Desain Tambang)

4. Dr. Ir. Imam Sadisun, M.T. (ITB - Geologi Teknik) 5. Prof. Dr. Ir. Udi Hartono (Badan Geologi - Petrologi dan

Mineralogi)

6. Prof. Dr. Ir. Surono (Pusat Survei Geologi - Geologi Bahan Galian Tambang)

7. Dr. Hermes Panggabean, M.Sc. (PSG - Energi Fosil) 8. Ir. Dida Kusnida, M.Sc. (P3GL - Geofisika Marin) 9. Drs. Lukman Arifin, M.Si. (P3GL - Geofisika Kelautan) 10. Ir. Sri Widayati, M.T. (Unisba - Ekonomi Mineral) 11. Dr. Ir. Ukar W. Soelistijo, M.Sc. APU.

(4)

ISSN 1979 – 6560

Jurnal

Teknologi Mineral dan Batubara

Volume 9, Nomor 2, Mei 2013

DAFTAR ISI

‰ Prediksi Zona Kerusakan Batuan Setelah Peledakan pada Beberapa Tambang Batubara ...61 - 73

di Indonesia Menggunakan Data Seismik Refraksi dan Getaran Peledakan

Prediction of Rock Damage Zone After Blasting at Several Indonesia Coal Mine Using Seismic Refraction and Blasting Vibration Data

Zulfahmi

‰ Analisis Kelayakan Finansial Pembangunan Pabrik SGA (Smelter Grade Alumina) ...74 - 87 Mempawah dengan Proses Bayer

Financial Feasibility Analysis of SGA (Smelter Grade Alumina) Plant Construction Using Bayer Process at Mempawah

Harta Haryadi

‰ Prospeksi Galena di Daerah Sungai Uring, Nangroe Aceh Darussalam ...88 - 97

Galena Prospection at Sungai Uring Area, Nangroe Aceh Darussalam

Harry Utoyo

‰ Pengaruh Ukuran Partikel, Waktu Reaksi dan Jumlah Oksidan pada Desulfurisasi ...98 - 107

Secara Kimia Terhadap Batubara Binungan

Effect of Particle Size, Reaction Time and Oxidant in Chemical Desulfurisation of Binungan Coal

Hariyanto Soetjijo

‰ Pembakaran Bersama Tepung Batubara dan Serbuk Gergaji Menggunakan ...108 - 117

Pembakar Siklon Sederhana

Co-Firing Coal Powder and Sawdust Using Simplified Cyclone Burner for Small and Medium Industries

Ikin Sodikin

Jurnal Teknologi Mineral dan Batubara dicetak oleh CV. Karya Putra Jln. Citeureup No. 128 F Cimahi, Telp. (022) 6656891

(5)

Dari Redaksi

“Energi dan Sumber Daya Mineral untuk Kesejahteraan Rakyat” merupakan slogan lugas yang saat ini terpampang mencolok di beberapa sudut ruang institusi-institusi perkantoran dalam jajaran kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM). Slogan ini sebenarnya merupakan tekad kuat pemerintah dalam upaya memanfaatkan kekayaan alam Indonesia sebaik-baiknya untuk kepentingan dan kemakmuran rakyat sesuai amanat pasal 33 UUD 1945. Untuk itu pula ada UU No.4/2009, ada PP dan PERMEN ESDM terkait yang sangat jelas menyiratkan kewajiban industri pertambangan melaksanakan hilirisasi produk-produknya di Indonesia melalui proses peningkatan nilai tambah, termasuk menjaga kelangsungan produksi sekaligus bersahabat dengan masyarakat sekitar tambang yang peduli kepada lingkungan. Puslitbang Teknologi Mi-neral dan Batubara (tekMIRA) sebagai institusi penelitian dan pengembangan berkewajiban ikut berpartisipasi membantu melaksanakan tekad tersebut melalui kegiatan-kegiatan penelitian, pengkajian, perekayasaan dan pengembangan teknologi serta ikut berpartisipasi dalam penyusunan kebijakan subsektor mineral dan batubara. Sejak Januari hingga Mei 2013 banyak kegiatan dilakukan di Puslitbang tekMIRA, beberapa diantaranya adalah berlangsungnya ajang diskusi dan pertemuan antar lembaga penelitian dalam rangka sinergi penelitian dan pengembangan teknologi pengolahan/pemurnian mineral logam tanah jarang (LTJ) yang diikuti antara lain PPGN (Batan), PTAPB (Batan), LIPI, BPPT, kementerian Ristek, Bapeten, ITB, Unpad, UI, PPGL, PT. Timah, pemda Babel, dll., yang menelaah kemungkinan percepatan terwujudnya industri LTJ di Indonesia. Selain itu, Puslitbang tekMIRA boleh berbangga kepada 2 (dua) orang penelitinya atas kerja kerasnya dan ketekunannya dalam melakukan penelitian terapan di bidang teknologi pemanfaatan batubara sehingga berhasil memperoleh sertifikat Paten. Sejalan dengan tekad pemerintah untuk memanfaatkan sumber daya alam yang baik dan benar untuk kesejahteraan rakyat, maka Jurnal Teknologi Mineral dan Batubara (Jurnal tekMIRA) Volume 9, No.2, edisi Mei 2013 ini hadir ke hadapan para pembaca yang budiman de-ngan mengetengahkan topik-topik antara lain dalam rangka good mining practices telah dilakukan penelitian “pengaruh intensitas peledakan terhadap struktur batuan di sekitar tambang batubara” di Indonesia. Selain itu, berkaitan dengan proses hilirisasi produk tambang maka dalam waktu tidak lama lagi direncanakan akan dibangun pabrik pengolahan dan pemurnian (smelter) bauksit di Kendawangan, Kabupaten Ketapang, Kalimantan Barat dengan kapasitas tidak kurang dari 1 juta ton/tahun untuk tahap pertama yang diharapkan beroperasi tahun 2014 atau 2015 dan tambahan kapasitas 1 juta ton lagi/tahun pada tahap kedua sehingga total menjadi kapasitas 2 juta ton/tahun yang diharapkan beroperasi tahun 2017; untuk itu telah dilakukan “kajian analisis kelayakan finansial pembangunan pabrik smelter grade alumina (SGA)”. Hal lain yang tidak kalah pentingnya adalah penelitian “prospeksi mineral sulfida galena di Nangroe Aceh Darussalam” dengan maksud agar keberlanjutan sumber daya mineral di Indonesia tetap terjaga bahkan bertambah banyak melalui penyelidikan dan ekplorasi geologis yang intensif. Penelitian “desulfurisasi batubara Binungan” sebagai salah satu upaya peningkatan nilai kalor dan nilai tambah batubara. “Pengujian efisiensi pembakar siklon meng-gunakan bahan bakar campuran tepung batubara dan serbuk gergaji” yang diaplikasikan pada industri kecil menengah (IKM). Kedua topik terakhir ini diketengahkan untuk memanfaatkan batubara dan limbah kayu. Semua topik-topik yang dituangkan dalam jurnal ini kelak dapat dimanfaatkan dan diaplikasikan oleh industri terkait untuk kesejahteraan dan kemakmuran rakyat Indonesia. Akhir kata, redaksi percaya bahwa informasi umum tentang isu terkini, ragam topik penelitian dan kajian yang disajikan dalam Jurnal Teknologi Mineral dan Batubara edisi bulan Mei 2013 ini dapat menambah wawasan para peneliti, perekayasa, pemerhati subsektor mineral batubara serta para pembaca pada umumnya.

(6)

Zulfahmi (Puslitbang Teknologi Mineral dan Batubara) Prediksi Zona Kerusakan Batuan Setelah Peledakan pada Beberapa Tambang Batubara di Indonesia Menggunakan Data Seismik Refraksi dan Getaran Peledakan

Prediction of Rock Damage Zone After Blasting at Seve-ral Indonesia Coal Mines Using Seismic Refraction and Blasting Vibration Data

Jurnal tekMIRA, Vol. 9, No. 2, Mei 2013, hlm.61 - 73

Untuk mengevaluasi pengaruh peledakan terhadap zona kerusakan struktur batuan, telah dilakukan pene-litian terhadap kondisi batuan di sekitar lokasi peledak-an dengpeledak-an pengukurpeledak-an seismik refraksi dpeledak-an getarpeledak-an peledakan. Hipotesis awal adalah terdapat korelasi antara kecepatan rambat gelombang seismik, kerusakan struktur batuan dan jarak dari sumber peledakan. Tiga refraktor dengan kedalaman bervariasi telah dihasil-kan dari pengukuran seismik ini. Refraktor tersebut berada kedalaman antara 0,15 - 2,1 meter, 2,2 – 3,5 meter dan 2,7 – 4,5 meter dari permukaan. Kecepat-an rambat gelombKecepat-ang pada lapisKecepat-an 3 menunjukkKecepat-an nilai perambatan paling tinggi dibandingkan dengan lapisan yang lain. Kurva dari grafik kecepatan rambat gelombang sebelum dan sesudah peledakan cenderung berhimpitan. Hal ini berarti pada lapisan tersebut tidak terjadi kerusakan signifikan. Pada lapisan 1 dan 2 terjadi perbedaan kecepatan yang ditunjukkan dengan kurva yang berjauhan. Hal ini berarti terjadi perubahan struk-tur batuan. Lapisan 1 menunjukkan kurva sejajar ke arah menjauhi lokasi peledakan, sedangkan kurva pada lapisan 2 menunjukan saling berpotongan atau saling mendekati. Dari perhitungan, diperoleh jarak minimum yang aman dari kerusakan adalah 35,65 meter (PT.KJA), 29,00 meter (PTBA), 39,09 meter (PT.BBE) dan 38,19 meter (PT. MSJ). Hasil korelasi antara jarak minimum yang aman dari kerusakan batuan dengan grafik kece-patan partikel puncak (PPV) diperoleh nilai PPV 17,20 mm/detik untuk PT. KJA, 18,41mm/detik (PTBA), 16,70 mm/detik (PT. BBE) dan 16,80 mm/detik (PT. MSJ). Berdasarkan data tersebut, dapat diketahui kondisi kerusakan batuan pada beberapa lokasi penambangan batubara di Indonesia berada sampai pada jarak antara 29,00 – 39,09 meter dengan nilai ambang PPV antara 16,70 – 18,41 mm/detik.

Kata kunci: seismik refraksi, getaran peledakan, kece-patan rambat gelombang, kerusakan akibat peledakan

JURNAL TEKNOLOGI MINERAL DAN BATUBARA

Haryadi, Harta (Puslitbang Teknologi Mineral dan Batubara)

Analisis Kelayakan Finansial Pembangunan Pabrik SGA (Smelter Grade Alumina) Mempawah dengan Proses Bayer

Financial Feasibility Analysis of SGA (Smelter Grade Alumina) Plant Construction Using Bayer Process at Mempawah

Jurnal tekMIRA, Vol. 9, No. 2, Mei 2013, hlm.74-87

Peningkatan nilai tambah mineral dan batubara (mi-nerba) merupakan kewajiban bagi setiap perusahaan tambang minerba sesuai amanat yang tertuang di dalam Undang-Undang Nomor 4 Tahun 2009 Tentang Pertam-bangan Mineral dan Batubara, yang dijabarkan dalam Peraturan Pemerintah Nomor 23 Tahun 2010 tentang Pelaksanaan Kegiatan Usaha Pertambangan Mineral dan Batubara. Ketentuan ini membawa konsekuensi bagi pengusaha agar produk pertambangan yang masih bentuk mentah, harus dilakukan pengolahan menjadi barang jadi atau setengah jadi sebelum diekspor, se-hingga ada nilai tambah yang bisa didapatkan serta dapat memenuhi kebutuhan industri dalam negeri. Amanat UU pertambangan tersebut, direspon dengan baik oleh PT. Aneka Tambang (Antam), Tbk selaku produsen bauksit dalam negeri, dengan merencanakan pembangunan pabrik Smelter Grade Alumina (SGA) yang akan dibiayai dengan dana sendiri. Pabrik SGA memiliki kapasitas 1.000.000 ton alumina per tahun, dengan mengolah 2.499.999 ton bijih bauksit. Renca-nanya, pada 2014, operasi komersial perdana akan dilakukan. Pabrik SGA dengan nilai proyek US$ 1 miliar ini, akan menghasilkan alumina sebagai bahan baku logam aluminium PT. Inalum. Kebutuhan bahan baku untuk Pabrik SGA ini dipasok dari tambang bauksit di Sanggau dengan total cadangan yang dimiliki oleh PT. Antam Tbk berjumlah sebesar 188,30 juta ton, yang luasnya 36.410 ha. Dengan asumsi tingkat produksi tetap, maka umur tambang perusahaan ini sekitar 75,62 tahun. Dari rencana pembangunan pabrik SGA ini di-lakukan analisis finansial, untuk mengetahui kelayakan rencana pendirian pabrik tersebut dan kemampuan investasinya dalam memberikan keuntungan terhadap jumlah modal yang ditanamkan. Analisis finansial ini bertujuan untuk mengkaji aspek finansial dari pemban-gunan pabrik komersial SGA. Metode yang digunakan dalam analisis finansial ini dilakukan dengan meng-gunakan kriteria Net Present Value (NPV), Internal

ISSN 1979 – 6560 Volume 9, Nomor 2, Mei 2013

Kata kuci yang dicantumkan adalah istilah bebas. Lembar abstrak ini boleh dikopi tanpa izin dan biaya.

(7)

Rate of Return (IRR), Return on Invesment (ROI), Pay Back Period (PBP), Laba Bersih dan Laba Kotor, Benefit Cost Ratio (B/C R), serta Break Even Point (BEP). Hasil penelitian menunjukkan bahwa pembangunan pabrik komersial SGA secara finansial layak dijalankan dan proyek dapat diterima. Dengan menggunakan beberapa variabel pengukuran yang umumnya digunakan dalam menganalisis sensitivitas usaha, yaitu harga jual SGA diasumsikan diturunkan sebesar 5% dan biaya produksi dinaikkan sebesar 5%, ternyata rencana pembangunan pabrik SGA di Mempawah ini tidak sensitif terhadap penurunan harga jual, juga tidak sensitif terhadap pe-ningkatan biaya produksi.

Kata kunci : analisis, kelayakan, finansial, bauksit, smelter grade alumina

Utoyo, Harry (Pusat Survei Geologi)

Prospeksi Galena di Daerah Sungai Uring, Nangroe Aceh Darussalam

Galena Prospection at Sungai Uring Area, Nangroe Aceh Darussalam

Jurnal tekMIRA, Vol. 9, No. 2, Mei 2013, hlm.88-97

Mineralisasi galena (PbS) terdapat di sungai Uring, kecamatan Pining, kabupaten Gayo Lues, Nangroe Aceh Darussalam. Mineralisasi tersebut berupa urat-urat kuarsa dengan ketebalan beberapa cm hingga 4,80 m dengan arah umum N295ºE/55º (Baratlaut-Tenggara) dan N195ºE/50º (Timurlaut-Baratdaya). Mineralisasi galena dengan mineral asosiasinya, yaitu sfalerit, kalkopirit, pirolusit serta mineral logam mulia berupa emas dan perak. Alterasi yang terjadi terutama silisifikasi, seritisasi serta kaolinitisasi. Sebagai batuan induk (host rock) adalah batusabak, kuarsit, batupasir dan batugamping yang termasuk dalam Formasi Kluet, sedangkan mikrodiorit sebagai batuan sumber (source rock). Berdasarkan analisis kimia, kadar Pb total cukup bagus berkisar antara 37,65 – 63,25 % dengan perkiraan sumber daya lebih dari 100 ton.

Kata kunci : galena, prospeksi, formasi Kluet, sungai Uring

Soetjijo, Hariyanto (Pusat Penelitian Geopteknologi - LIPI)

Pengaruh Ukuran Partikel, Waktu Reaksi dan Jumlah Oksidan pada Desulfurisasi Secara Kimiawi Terhadap Batubara Binungan

Effect of Particle Size, Reaction Time and Oxidant in Chemical Desulfurisation of Binungan Coal

Jurnal tekMIRA, Vol. 9, No. 2, Mei 2013, hlm.98-107

Percobaan desulfurisasi secara kimiawi dengan meng-gunakan hidrogen peroksida berkonsentrasi 15%v/v

dalam larutan 0.1 N asam sulfat telah dilakukan ter-hadap batubara Binungan (Kalimantan Timur) dengan menggunakan sebuah reaktor berpengaduk terbuat dari stainless steel dengan volume 1 liter. Variabel perco-baan meliputi ukuran partikel batubara {(-20+100) dan (-100) mesh}, waktu reaksi (30 sampai 180 menit) dan jumlah oksidan (500 dan 250 ml). Hasil percobaan memperlihatkan bahwa pengurangan kandungan sulfur batubara Binungan bervariasi tergantung pada ukuran partikel, waktu reaksi dan jumlah oksidan yang digu-nakan. Selain itu hasil analisis kimia serta difraksi sinar X mengindikasikan bahwa sebagian besar sulfur yang dihilangkan adalah sulfur piritik.

Kata kunci : desulfurisasi kimiawi; batubara; kandung-an sulfur, oksidkandung-an

Sodikin, Ikin (Puslitbang Teknologi Mineral dan Ba-tubara)

Pembakaran Bersama Tepung Batubara dan Serbuk Gergaji Menggunakan Pembakar Siklon Sederhana Co-Firing Coal Powder and Sawdust Using Simplefied Cyclone Burner for Small and Medium Industries Jurnal tekMIRA, Vol. 9, No. 2, Mei 2013, hlm.108-117

Saat ini di daerah padat penduduk mulai dari Lampung, Jawa, Bali dan Nusatenggara Barat, limbah kayu berupa serbuk gergaji relatif melimpah, karena berkembangnya industri kayu albasia setelah surutnya pasokan kayu dari Kalimantan. Serbuk gergaji dapat dibakar secara efektif dan efisien melalui pembakaran bersama (co-firing) dengan batubara. Pembakaran bersama dapat dilakukan melalui briket biocoal atau melalui pemba-karan kombinasi kayu gelondongan dengan batubara bongkah yang telah banyak diteliti dan menghasilkan efisiensi energi yang tinggi. Pembakaran bersama ini dapat juga dilakukan melalui pembakaran serbuk gergaji dengan tepung batubara. Alat pembakar yang digunakan adalah pembakar siklon tipe sederhana yang terjangkau harganya untuk Industri Kecil Menengah (IKM) di pedesaan, sehingga dapat menunjang program desa mandiri energi. Pembakar siklon merupakan alat pembakar tepung bahan bakar padat yang efektif, karena kondisi turbulensi yang tinggi. Dari hasil per-cobaan yang dilakukan, pembakaran bersama antara tepung batubara dan serbuk gergaji dengan komposisi 25% : 75% telah memberikan efisiensi energi sebesar 56-69%. Hal ini mendekati efisiensi energi penggunaan bahan bakar gas untuk penggunaan dalam rumah tangga dengan efisiensi ± 65%. Efisiensi energi sebesar ini dicapai penghematan ± 50% dibanding penggunaan Bahan Bakar Gas (BBG) bersubsidi 3 kg. Kelebihan lain, dengan penggunaan teknik pembakaran bersama ini, proses pembakaran dapat dilakukan pada skala yang lebih besar, sehingga lebih efektif untuk pengembangan IKM di pedesaan, maupun untuk menunjang program desa mandiri energi. Selain itu, pembakaran bersama

(8)

tetap layak untuk industri di perkotaan karena secara ekonomis dapat bersaing dengan gas bersubsidi mau-pun bahan bakar lainnya.

Kata kunci : pembakaran bersama, serbuk gergaji, tepung batubara, pembakar siklon

(9)

Prediksi Zona Kerusakan Batuan Setelah Peledakan pada Beberapa Tambang ... Zulfahmi

61 Jurnal Teknologi Mineral dan Batubara Volume 9, Nomor 2, Mei 2013 : 61 – 73

PREDIKSI ZONA KERUSAKAN BATUAN SETELAH

PELEDAKAN PADA BEBERAPA TAMBANG BATUBARA

DI INDONESIA MENGGUNAKAN DATA SEISMIK

REFRAKSI DAN GETARAN PELEDAKAN

Prediction of Rock Damage Zone After Blasting Process at Several Indonesia

Coal Mines Using Seismic Refraction and Blasting Vibration Data

ZULFAHMI

Puslitbang Teknologi Mineral dan Batubara Jalan Jenderal Sudirman 623, Bandung 40211 Tlp. (022) 6030483, Fax. (022) 6003373 e-mail: zulfahmi@tekmira.esdm.go.id

SARI

Untuk mengevaluasi pengaruh peledakan terhadap zona kerusakan struktur batuan, telah dilakukan penelitian terhadap kondisi batuan di sekitar lokasi peledakan dengan pengukuran seismik refraksi dan getaran peledakan. Hipotesis awal adalah terdapat korelasi antara kecepatan rambat gelombang seismik, kerusakan struktur batuan dan jarak dari sumber peledakan. Tiga refraktor dengan kedalaman bervariasi telah dihasilkan dari pengukuran seismik ini. Refraktor tersebut berada kedalaman antara 0,15 - 2,1 meter, 2,2 – 3,5 meter dan 2,7 – 4,5 meter dari permukaan. Kecepatan rambat gelombang pada lapisan 3 menunjukkan nilai perambatan paling tinggi dibandingkan dengan lapisan yang lain. Kurva dari grafik kecepatan rambat gelombang sebelum dan sesudah peledakan cenderung berhimpitan. Hal ini berarti pada lapisan tersebut tidak terjadi kerusakan signifikan. Pada lapisan 1 dan 2 terjadi perbedaan kecepatan yang ditunjukkan dengan kurva yang berjauhan. Hal ini berarti terjadi perubahan struktur batuan. Lapisan 1 menunjukkan kurva sejajar ke arah menjauhi lokasi peledakan, sedangkan kurva pada lapisan 2 menunjukan saling berpotongan atau saling mendekati. Dari perhitungan, diperoleh jarak minimum yang aman dari kerusakan adalah 35,65 meter (PT.KJA), 29,00 meter (PTBA), 39,09 meter (PT.BBE) dan 38,19 meter (PT. MSJ). Hasil korelasi antara jarak minimum yang aman dari kerusakan batuan dengan grafik kecepatan partikel puncak (PPV) diperoleh nilai PPV 17,20 mm/detik untuk PT. KJA, 18,41mm/detik (PTBA), 16,70 mm/detik (PT. BBE) dan 16,80 mm/detik (PT. MSJ). Berdasarkan data tersebut, dapat diketahui kondisi kerusakan batuan pada beberapa lokasi penambangan batubara di Indonesia berada sampai pada jarak antara 29,00 – 39,09 meter dengan nilai ambang PPV antara 16,70 – 18,41 mm/detik.

Kata Kunci: Seismik refraksi, getaran peledakan, kecepatan rambat gelombang, kerusakan akibat peledakan

ABSTRACT

A combination of refraction seismic and blast vibration of the rock around the blasting area have been measured study the effect of blasting on the zone of rock structure damage. The hypothesis for the study is that there is a correlation between seismic wave velocity, structure damage and the distance from the blasting source. Three refractors with varying depth were gained from this seismic measurement. Those are refractors with the depth between 0.15 – 2.1 meters from the surface, 2.2 – 3.5 meters and 2.7 – 4.5 meters. Refractor 3 (layer 3) showed the highest propagation wave velocity if compared to other layers. The graphic tended coincide. This means that no significant damage occurs. Layer 1 and 2 showed different velocities. It means that the rock structures of both layers have been changed. Layer 1 retained parallel

(10)

62

Jurnal Teknologi Mineral dan Batubara Volume 9, Nomor 2, Mei 2013 : 61 – 73

PENDAHULUAN

Penambangan batubara di Indonesia menunjukkan peningkatan. Konsekuensinya, frekuensi peledakan juga ikut meningkat karena umumnya pembong-karan menggunakan bahan peledak sebagai salah satu metode penggalian yang paling efektif saat ini. Pada kondisi ini penggalian menggunakan metode peledakan bertujuan untuk mengembangkan re-kahan mikro (microcracks) atau mengembangkan retakan pada arah tertentu untuk membentuk frag-men batuan. Namun demikian, energi yang dilepas-kan pada saat peledadilepas-kan ketika ditransmisidilepas-kan ke batuan umumnya sulit untuk dikontrol dan akan menyebabkan kerusakan batuan sekitar dalam ben-tuk rekahan mikro (Rathore dan Bhandary, 2007). Pernyataan ini juga ditegaskan oleh beberapa pe-neliti seperti Raina dkk. (2000), Dey (2004), Van Gool (2007) dan Saiang (2008) yang menilai bahwa pada umumnya di sekitar lokasi peledakan banyak mengalami perubahan mikrostruktur.

Pada waktu peledakan, tidak semua energi yang dihasilkan digunakan untuk membentuk fragmen batuan. Sebagian energi diteruskan pada massa batuan dalam bentuk energi gelombang seismik (Warneke dkk., 2007). Potensi kerusakan dalam bentuk mikro ini akan mengurangi kekuatan batuan dan menyulitkan operasional selanjutnya. Dampak signifikan yang timbul adalah potensi terjadinya kelongsoran lereng (Monjezi dkk., 2009) karena retakan-retakan yang ditemukan di sekitar lokasi peledakan merupakan salah satu indikasi telah me-lemahnya kekuatan batuan dalam bentuk peruba-han struktur. Menurut Sato dkk. (2000), perubaperuba-han struktur tersebut akan memunculkan kerusakan yang lebih parah akibat adanya faktor eksternal dengan terbentuknya retakan-retakan baru atau melebarnya retakan awal yang sudah ada. Beberapa kasus yang diungkapkan oleh para peneliti tersebut umumnya terjadi pada objek batuan keras, sedan-gkan kasus yang terjadi pada tambang batubara di Indonesia umumnya pada batuan lunak.

Penelitian kerusakan batuan akibat peledakan menggunakan beberapa metode telah dilakukan untuk membuktikan terjadinya perubahan yang sama pada jenis batuan di sekitar aktifitas peledakan di Indonesia. Salah satunya adalah metode seismik yang membandingkan perubahan cepat rambat gelombang pada batuan tersebut, sebelum dan setelah peledakan. Hipotesis sementara adalah ter-dapat korelasi antara kecepatan rambat gelombang seismik, kerusakan massa batuan dan jarak sumber peledakan. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui indikasi kerusakan batuan dengan melihat perubah-an mikrostruktur batuperubah-an pada beberapa tambperubah-ang batubara di Indonesia di antaranya adalah di PTBA, PT. Kideco Jaya Agung (KJA), PT. Mahakam Sum-ber Jaya (MSJ) dan PT. Bukit Baiduri Energi (BBE) dengan melakukan pengukuran seismik refraksi dan getaran peledakan.

METODOLOGI

Metodologi penelitian ini adalah pengambilan data primer dan sekunder. Data primer diperoleh dengan melakukan pengukuran getaran sebelum dan sesudah peledakan. Selain itu dilakukan pula pengukuran getaran pada saat peledakan. Data sekunder diperoleh dari beberapa informasi di antaranya dari data pengukuran yang telah di-lakukan perusahaan, text book, jurnal-jurnal dan internet. Radius perubahan mikrostruktur batuan dari titik peledakan diperoleh dari hasil validasi dan komparasi. Metodologi dalam penelitian ini secara lengkap diilustrasikan pada Gambar 1.

HASIL DAN PEMBAHASAN Zona Kerusakan Akibat Peledakan

Zona kerusakan batuan menurut Martino (2003) dalam Saiang (2008) diklasifikasikan ke dalam dua komponen utama, yaitu zona terganggu dan rusak.

curves away from the blast site. The second layer, performed intersection curves approaching each other. Based on the calculation, minimum safe distance is 35.65 (PT.KJA), 29.00 meters (PTBA), 39.09 meters (PT.BBE) and 38.19 meters (PT. MSJ). Correlation the minimum safe distance of peak particle velocity (PPV) gained the PPV values of 17.20 mm/ sec for PT. KJA, 18.41 mm/sec (PTBA), 16.70 mm/sec (PT. BBE) and 16.80 mm/sec (PT MSJ). It can be seen that the rock damage due to blasting activity at some Indonesia coal mines occur at maximum distance of 29.00 - 39.09 meters from the blasting source. Its PPV value is approximately 16.70 - 18.41 mm/sec.

(11)

Prediksi Zona Kerusakan Batuan Setelah Peledakan pada Beberapa Tambang ... Zulfahmi

63

Pada zona yang pertama hanya tegangan saja yang berubah; sedangkan pada yang kedua, sifat meka-nik, hidrolik dan fisik massa batuan mengalami perubahan yang bersifat permanen (irreversible). Zona rusak selanjutnya dibagi lagi menjadi zona dalam (inner zone) dan luar (outer zone). Zona dalam ditandai oleh perubahan yang tajam dari sifat-sifat mekanik dan hidrolik, sedangkan zona luar ditandai oleh perubahan bertahap dari sifat-sifat tersebut di atas.

Chun-rui dkk. (2009) menyatakan bahwa kara-kteristik batuan yang rusak memiliki perubahan signifikan yang seiring dengan perubahan jarak ke sumber peledakan dan karakteristik batuan tersebut. Kerusakan batuan dibagi menjadi zona hancur, retak dan elastik. Radius zona hancur ditentukan oleh densitas batuan, kecepatan gelombang pada batuan, radius rongga (cavity radius) yang terbentuk setelah batuan dan kuat tekan uniaksial batuan. Besarnya radius rongga ditentukan oleh rata-rata tekanan peledakan (average explosive pressure), kekuatan batuan pada kondisi tekanan berbagai arah dan radius lubang ledak. Nilai tekanan peleda-kan ditentupeleda-kan oleh densitas batuan dan kecepatan

detonasi, sedangkan kekuatan batuan pada tekanan berbagai arah dapat ditentukan dari nilai kuat tekan uniaksial, densitas batuan dan kecepatan rambat gelombang pada batuan.

Penjalaran Gelombang dan Cepat Rambat Gelombang

Jika material padat mendapat tumbukan secara tiba-tiba, sejumlah gelombang akan terbentuk pada titik tumbuk dan menjalar secara sferis ke arah luar dengan amplitudo yang terus berkurang. Kecepatan penjalaran gelombang ini sangat dipengaruhi oleh karakteristik material. Gelombang longitudinal atau primer (P) mempunyai cepat rambat yang paling besar dibandingkan dengan gelombang lainnya (transversal dan permukaan). Besarnya kecepatan tersebut merupakan fungsi karakteristik material (Saiang, 2008). Cepat rambat gelombang permukaan (surface wave), terdiri atas gelombang

rayleigh yang merambat pada permukaan bebas

dan love yang merambat pada lapisan permu-kaan. Menurut Burchell (1987), selama merambat gelombang seismik mengalami kehilangan energi dan pengurangan amplitudo. Gejala ini disebut

PENYELIDIKAN LAPANGAN

DATA MASUKAN

Data lapangan: Seismik (kecepatan rambat gelombang P sebelum dan sesudah peledakan)

Getaran peledakan (kecepatan rambat gelombang P pada saat peledakan) Data sekunder (desain peledakan), geoteknik,

geologi, curah hujan dll.)

PENGOLAHAN DAN ANALISIS DATA

VALIDASI DAN KORELASI

Simulasi zona kerusakan batuan akibat peledakan. Output, Deleniasi zona kerusakan, zona terganggu dan

zona aman

KESIMPULAN

Penilaian perubahan cepat rambat gelombang P sebelum dan sesudah peledakan (analisis grafik, regresi linier, trendline dll.)

Peniaian kecepatan gelombang P (longitudinal) pada saat peledakan, trend perubahan kecepatan fungsi jarak dan

analisis grafik untuk beberapa lokasi peledakan Pengukuran seismik refraksi

(kecepatan seismik sebelum dan sesudah peledakan Pengukuran getaran saat

peledakan Pengumpulan data sekunder

Intensitas retakan, luasan zona kerusakan batuan Kecepatan partikel

puncak (PP) Data pendukung untuk

analisis selanjutnya

(12)

64

Jurnal Teknologi Mineral dan Batubara Volume 9, Nomor 2, Mei 2013 : 61 – 73

dengan pelemahan gelombang (wave attenuation). Kehilangan ini terjadi karena redaman pada material yang berkaitan dengan kondisi material yang tidak elastis (inelasticity), tidak kontinyu (discontinuities) dan penyebaran secara geometris.

Sifat dan Perilaku Batuan

Sifat dan perilaku batuan ketika diberi beban di-namik telah banyak diteliti oleh ahli geomekanika seperti Liang dkk. (2009), Li dkk. (2009), Dai dan Xia (2009), Aydan dan Kumsar (2009), Ohta dan Aydan (2009) dan Ferrero dkk. (2010) yang telah melakukan pengujian langsung di areal tambang maupun tak langsung dengan permodelan di labo-ratorium, namun kombinasi pengukuran seismik refraksi dan getaran peledakan pada batuan lunak serta korelasi terhadap keduanya belum ada yang melakukannya di Indonesia. Sifat batuan sangat memengaruhi perilaku gelombang yang merambat pada material tersebut. Secara empirik parameter yang penting untuk menentukan kekuatan massa batuan adalah modulus deformasi (Em), Mohr-Coulomb, gesekan (Ø) dan kohesi ( c ). Modulus deformasi massa batuan dapat diturunkan menggu-nakan sistem klasifikasi umum seperti Q, Rock Mass

Rating (RMR) dan Geological Strength Index (GSI).

Menurut Saiang (2004), parameter Mohr-Coulomb untuk massa batuan tidak dapat dengan mudah diperoleh dengan menggunakan sistem klasifikasi sebab parameter ini tergantung kepada faktor-faktor lain seperti confining stress yang tidak diakomodasi dalam sistem klasifikasi. Data yang dibutuhkan untuk memperkirakan modulus deformasi (Em) menurut Hoek dan Brown (1997) dan Hoek dkk. (2002) adalah kuat tekan batuan intact (σci), rating

GSI atau RMR dan konstanta Hoek-Brown (mi).

Pengukuran Seismik

Pengukuran sesimik refraksi menggunakn PASI Geophysical Instrument dan dilakukan untuk melihat intensitas perubahan waktu perjalanan (travel times) gelombang P (compressional wave) pada titik-titik yang diketahui sepanjang permukaan tanah yang berasal dari sumber energi impulsif. Sumber energi ini menggunakan getaran yang bersumber dari benda yang dijatuhkan seberat 25 kilogram pada jarak sekitar 2,5 meter dengan pola sentakan. Aktifitas pengukuran seismik refraksi dapat dilihat pada Gambar 2. Proses pengukuran dilakukan sebelum dan sesudah peledakan. Tabel 1 dan 2 menggambarkan kondisi lapisan batuan yang direkam. Gambar 3 menunjukkan gambaran kecepatan rambat gelombang pada salah satu lokasi pengukuran sebelum dan sesudah peledakan.

Pengukuran Getaran Peledakan

Pengambilan data getaran peledakan dilakukan menggunakan dua jenis peralatan, yaitu single

vi-bration monitor buatan Instantel, Kanada dan DMT

Summit M Vipa buatan DMT GmbH & Co. KG, Jerman. Data getaran peledakan diperoleh juga dari

seismoblast dengan sistem multivibration monitor

buatan Puslitbang Teknologi Mineral dan Batubara (tekMIRA). Jarak pengukuran untuk single vibration

monitor bervariasi. Namun umumnya dilakukan

pada jarak lebih dari 300 meter dari sumber pele-dakan. Pengukuran dengan multivibration monitor dilakukan pada jarak 50, 75, 100 dan 125 meter dari sumber peledakan. Gambar 4 menunjukkan

(13)

Prediksi Zona Kerusakan Batuan Setelah Peledakan pada Beberapa Tambang ... Zulfahmi

65 (a)

(b)

Gambar 3. Kecepatan rambat gelombang sebelum peledakan (a) dan setelah peledakan (b) Tabel 1. Data pengukuran kecepatan gelombang seismik di salah satu lokasi pengukuran sebelum

dan sesudah peledakan No.

GP

Sebelum Peledakan Setelah Peledakan

Tebal Lapisan Bed Kecepatan Glb, (m/detik) Tebal Lapisan Bed Kecepatan Glb, (m/detik)

Lap. 1 Lap. 2 Rock v1 v2 v3 Lap. 1 Lap. 2 Rock v1 v2 v3

1 0,2 - - 769 1554 - 0,10 - - 588 1356 -2 0,2 3,0 3,2 816 1552 2061 0,10 2,7 2,80 653 1366 2010 3 0,2 3,0 3,2 863 1551 2051 0,11 2,8 2,91 718 1376 1980 4 0,2 3,2 3,4 910 1549 2000 0,12 2,8 2,92 783 1387 1999 5 0,2 3,2 3,4 958 1548 2020 0,13 2,6 2,73 848 1397 2030 6 0,2 3,1 3,3 1005 1547 2072 0,14 2,7 2,84 913 1408 2020 7 0,2 3,1 3,3 1052 1545 2061 0,15 2,7 2,85 979 1418 1999 8 0,2 2,2 2,4 1099 1544 2100 0,16 2,8 2,96 1044 1429 1980 9 0,2 2,3 2,5 1147 1543 2100 0,17 2,9 3,07 1109 1439 1990 10 0,2 2,6 2,8 1194 1541 1980 0,18 2,2 2,38 1174 1450 2300 11 0,2 2,6 2,8 1241 1540 1990 0,19 2,2 2,39 1239 1460 2250 12 0,2 2,6 2,8 1289 1539 2030 0,20 2,7 2,90 1305 1471 1970

(14)

66

Jurnal Teknologi Mineral dan Batubara Volume 9, Nomor 2, Mei 2013 : 61 – 73

aktivitas pengukuran getaran peledakan. Sedangkan Tabel 2 memperlihatkan data hasil pengukuran yang terdiri atas nilai peak particle velocity (PPV) dan peak vector sum (PVS).

Analisis Data

Pengukuran yang telah dilakukan menggunakan dua cara yaitu sejajar dan melintang dari baris akhir lobang peledakan dan jarak antar geofon 1,0 meter dengan jarak shoot point terjauh 24 meter. Hasilnya diperoleh 3 refraktor dengan kedalaman bervariasi. Refraktor pertama berada pada kedalaman 0,15 sampai 2,1 meter dari permukaan. Refraktor kedua berada pada kedalaman 2,2 sampai 3,5 meter dan refraktor ketiga berada pada kedalaman 2,7 sampai 4,5 meter (Gambar 5). Mengingat areal pengukuran di lokasi penambangan sangat terbatas, kedalaman refraktor tidak mencapai batas yang diinginkan yaitu minimal sama dengan tinggi lereng tambang (single

bench). Angka-angka yang ditampilkan dari hasil

pengukuran menunjukkan nilai signifikan, sesuai dengan hasil hipotesis awal kajian ini.

Dari hasil pengukuran di beberapa lokasi berbeda diperoleh tingkat kecepatan rambat gelombang yang cenderung mengikuti pola sama pada saat sebelum dan setelah peledakan. Gambar 6 menunjukkan

grafik perbedaan kecepatan rambat gelombang di beberapa lokasi pengukuran untuk masing-masing lapisan sebelum dan sesudah peledakan pada be-berapa lokasi pengukuran.

Menurut Saiang (2008), terjadinya kerusakan batuan akibat peledakan ditandai oleh berubahnya struktur mikro sehingga kecepatan rambat gelombang akan mengalami penurunan. Beberapa pengukuran menunjukkan penurunan kecepatan rambat gelom-bang. Hasil pengukuran pada lapisan refraktor 3 menunjukkan kecepatan rambat gelombang yang tinggi dibandingkan dengan dua lapisan refraktor yang lain namun kurva kecepatan cenderung ber-himpitan. Hal ini berarti bahwa lapisan tersebut cukup kompak dan tidak terjadi kerusakan sig-nifikan. Pada lapisan refraktor 1 dan 2, kecepatan rambat gelombang setelah peledakan lebih lambat dibandingkan sebelum peledakan. Pada lapisan refraktor 1 kurva mempunyai kecenderungan seja-jar di sepanjang jalur pengukuran. Hal ini berarti sepanjang jalur pengukuran mengalami kerusakan. Kurva kecepatan rambat gelombang pada lapisan refraktor 2 cenderung mendekati titik tertentu. Hal ini berarti bahwa sampai di titik tersebut batuan mengalami kerusakan, sedangkan selebihnya tidak terjadi kerusakan. Penilaian batas kerusakan yang terjadi akibat peledakan digunakan data lapisan

Tabel 1. Lanjutan ... No.

GP

Sebelum Peledakan Setelah Peledakan

Tebal Lapisan Bed Kecepatan Glb, (m/detik) Tebal Lapisan Bed Kecepatan Glb, (m/detik)

Lap. 1 Lap. 2 Rock v1 v2 v3 Lap. 1 Lap. 2 Rock v1 v2 v3

13 0,20 2,7 2,90 1289 1539 1980 0,20 2,6 2,80 1305 1471 1999 14 0,25 2,6 2,85 1301 1539 2000 0,19 2,6 2,79 1250 1471 1990 15 0,30 2,5 2,80 1313 1539 2061 0,18 2,6 2,78 1195 1471 1960 16 0,36 2,0 2,36 1326 1539 2105 0,17 2,3 2,47 1141 1471 2400 17 0,41 2,2 2,61 1338 1539 2055 0,16 2,3 2,46 1086 1471 2350 18 0,47 3,0 3,47 1351 1539 2061 0,15 3,4 3,55 1031 1471 1990 19 0,52 3,1 3,62 1363 1539 2000 0,14 3,5 3,64 977 1471 1970 20 0,58 3,0 3,58 1376 1539 2061 0,13 3,5 3,63 922 1471 1960 21 0,63 3,0 3,63 1388 1539 2030 0,12 3,5 3,62 867 1471 1970 22 0,69 3,1 3,79 1401 1539 2010 0,11 3,4 3,51 813 1471 2010 23 0,74 2,9 3,64 1413 1539 2094 0,10 3,3 3,40 758 1471 2040 24 0,80 - - 1426 1539 - 0,10 - - 704 1471 -GP = Geophone

Jarak Antar Geophone 1,0 meter , V1= Kecepatan rambat lap , Atas (1), V2 = Kecepatan rambat lap , Tengah (2), dan V3 = Kecapatan rambat lapisan dasar

(15)

Prediksi Zona Kerusakan Batuan Setelah Peledakan pada Beberapa Tambang ... Zulfahmi

67

refraktor 2 karena lapisan refraktor 2 lebih tebal dari refraktor 1 seperti dilihat pada Tabel 1. Gambar 7 menunjukkan nilai-nilai persamaan garis perubahan kecepatan rambat gelombang P untuk lapisan re-fraktor 2 pada masing-masing lokasi penelitian. Dari persamaan tersebut, dapat diketahui bahwa jarak minimum lapisan batuan yang aman dari kerusakan struktur akibat peledakan pada

masing-masing lokasi adalah nilai x pada masing-masing-masing-masing persamaan tersebut dikalikan jarak geofon sebe-narnya yaitu 1,0 meter dan ditambah jarak geofon terdekat dengan baris terakhir dari lobang peledak-an yaitu 5 meter. Dari hasil perhitungpeledak-an, diperoleh jarak minimum batuan yang aman dari kerusakan batuan untuk masing-masing lokasi penelitian yaitu 35,65 (PT.KJA), 29,00 (PTBA), 39,09 (PT.BBE) dan 38,19 meter (PT. MSJ).

Tabel 2. Data pengukuran cepat rambat gelombang

No Lokasi Jarak dari Sumber(meter) Nilai Peak Particle Velacity-PPV (mm/detik)

MVM BM1 BM2 BM3 1 PTBA-1 50 15,30 75 11,60 100 8,54 150 4,35 175 3,67 2 PTBA-2 200 3,21 50 14,30 75 12,34 100 8,23 150 4,04 175 2,06 3,89 250 2,34 3 KJA 75 11,80 100 7,34 150 6,35 175 3,05 200 3,76 225 1,68 250 1,47 4 BBE 100 8,36 150 5,46 175 3,18 200 2,93 225 2,74 250 1,88 5 MSJ 75 10,90 100 7,84 150 5,55 175 3,12 200 3,04 250 2,90

(16)

68

Jurnal Teknologi Mineral dan Batubara Volume 9, Nomor 2, Mei 2013 : 61 – 73

Korelasi Data Seismik dan Getaran Peledakan

Pengukuran getaran peledakan dilakukan untuk mengetahui hubungan antara kecepatan rambat gelombang peledakan dengan jumlah bahan peledak, sehingga akan diketahui jumlah bahan peledak yang diizinkan. Analisis yang digunakan adalah bentuk regresi dengan menghubungkan antara log peak particle velocity dengan log square

root scalling (scale distance), sehingga diperoleh

gambaran grafik regresi linier. Dengan

mengore-lasikan nilai kecepatan rambat gelombang yang berasal dari pengukuran seismik dapat diketahui tingkat perubahan cepat rambat gelombang sebe-lum dan sesudah peledakan menggunakan sumber getaran berasal dari getaran yang dibuat dengan menjatuhkan beban pada jarak tertentu. Dari data getaran peledakan ini dapat diketahui kecepatan rambat gelombang pada saat peledakan dan sum-ber getarannya sum-berasal dari peledakan itu sendiri. Variasi kecepatan rambat gelombang dapat dilihat pada Gambar 8.

Gambar 5. Hasil interpretasi ketebalan lapisan batuan di salah satu lokasi penelitian Gambar 4. Aktifitas pengukuran getaran peledakan

(17)

Prediksi Zona Kerusakan Batuan Setelah Peledakan pada Beberapa Tambang ... Zulfahmi

69 Gambar 6. Kondisi kecepatan rambat gelombang sebelum dan sesudah peledakan di salah satu

lokasi PT. KJA (a), PTBA (b), PT. MSJ (c) dan PT. BBE (d)

(a)

(b)

(c)

(18)

70

Jurnal Teknologi Mineral dan Batubara Volume 9, Nomor 2, Mei 2013 : 61 – 73

Gambar 7. Nilai persamaan garis perubahan kecepatan rambat gelombang P untuk lapisan refraktor 2 di lokasi PT. KJA (a), PTBA (b), PT.BBE (c) dan PT.MSJ (d)

(a)

(b)

(c)

(19)

Prediksi Zona Kerusakan Batuan Setelah Peledakan pada Beberapa Tambang ... Zulfahmi

71

Data pada Gambar 8 dikorelasikan dengan nilai hasil perhitungan jarak minimum batuan yang aman dari kerusakan batuan pada masing-masing lokasi penelitian, diperoleh nilai PPV yang menyebabkan terjadinya kerusakan batuan (Gambar 9) yaitu 17,20 (PT. KJA), 18,41 (PTBA), 16,70 (PT. BBE) dan 16,80 mm/detik (PT. MSJ).

Berdasarkan data tersebut, dapat diketahui bahwa kondisi kerusakan batuan di beberapa lokasi pe-nambangan batubara di Indonesia berada pada jarak maksimum antara 29,00 -39,09 meter dengan nilai PPV 16,70 -18,41 mm/detik.

KESIMPULAN

Pengukuran sesimik refraksi yang menggunakan jarak antar geofon 1,0 meter dengan jarak shoot point terjauh 24 meter memperoleh 3 refraktor de-ngan kedalaman yang bervariasi. Refraktor pertama berada pada kedalaman 0,15 sampai 2,1 meter dari permukaan. Refraktor kedua berada pada kedala-man 2,2 sampai 3,5 meter dan refraktor ketiga be-rada pada kedalaman 2,7 sampai 4,5 meter. Pengukuran di beberapa lokasi berbeda memper-oleh tingkat kecepatan peledakan yang cenderung

Gambar 8. Kondisi kecepatan rambat gelombang pada saat peledakan pada jarak tertentu di beberapa lokasi penambangan

(20)

72

Jurnal Teknologi Mineral dan Batubara Volume 9, Nomor 2, Mei 2013 : 61 – 73

mengikuti pola yang sama pada saat sebelum dan setelah peledakan. Umumnya kecepatan rambat gelombang lapisan refraktor 3 menunjukkan nilai kecepatan perambatan tinggi dibandingkan dengan lapisan refraktor 1 dan 2. Grafiknya cenderung berhimpitan. Hal ini berarti bahwa pada lapisan refraktor 3 tidak terjadi perubahan struktur batuan yang signifikan, sedangkan pada lapisan refraktor 1 dan 2 terjadi perbedaan kecepatan yang signifikan sepanjang jalur geofon yang tegak lurus dengan baris terakhir lobang peledakan.

Lapisan refraktor 1 mempunyai kurva cenderung sejajar ke arah menjauhi lokasi peledakan, sedang-kan lapisan refraktor 2 mempunyai kurva yang cenderung berpotongan atau saling mendekati. Dari perhitungan diperoleh jarak minimum batuan yang aman dari kerusakan untuk masing-masing lokasi penelitian, yaitu 35,65 (PT.KJA), 29,0 (PTBA), 39,09 (PT.BBE) dan 38,19 meter (PT. MSJ).

Korelasi antara nilai perhitungan jarak minimum batuan yang aman dari kerusakan batuan dengan grafik kecepatan rambat gelombang peledakan menghasilkan nilai PPV yang menyebabkan ter-jadinya kerusakan batuan yaitu 17,20 (PT. KJA), 18,41 (PTBA), 16,70 (PT. BBE) dan 16,80 mm/detik (PT. MSJ). Berdasarkan data tersebut, dapat diketa-hui bahwa kondisi kerusakan batuan pada beberapa lokasi penambangan batubara di Indonesia berada pada jarak antara 29,00 – 39,09 meter dengan nilai PPV berkisar antara 16,70 – 18,41 mm/detik.

UCAPAN TERIMA KASIH

Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada General Manager UPTE PTBA Tanjung Enim be-serta staff, KTT PT. KJA bebe-serta staff dan Sdr. Binsar Marpaung, Pimpinan PT. MSJ, Pimpinan PT. BBE dan Sdr. Humaidi yang telah memberikan bantuan dan kemudahan selama melakukan penelitian ini. Selain itu teman-teman kelompok penelitian, Sdr. Gunawan, Eko Pujianto, Zulkifli Pulungan, Deden Agus Ahmid dan beberapa personil lainnya yang telah membantu penelitian ini hingga selesai.

DAFTAR PUSTAKA

Aydan, O. dan Kumsar, H., 2009. An experimental and theoretical approach on the modeling of sliding response of rock wedges under dynamic loading, Rock Mechanic. Rock Engineering, hal. 35 – 47.

Burchell, J.H., 1987. Explosive and rock blasting, Atlas Powder Company, Field Technical Operation, Dal-las, Texas U.S.A, hal. 375 - 406.

Chun-rui, Li., Kang Li-jun, Qi Qing-xing, Mao De-binga, Liu Quan-ming dan Xu Ganga, 2009. The numerical analysis of borehole blasting and application in coal mine roof-weaken, Procedia Earth and Planetary Science, hal. 451–459, Elsevier.

Dai, F. and K. Xia. 2009. Tensile strength anisotropy of Barre Granite. In RockEng09: 3rd Canada-US rock mechanics symposium, Toronto - Canada, 9 – 15 May 2009, eds. C.S. Diederichs and Grasselli, hal. 231-232.

Dey, K., 2004. Investigation of blast-induced rock damage and development of predictive models in horizontal drivages. Unpublished Ph. D. thesis in Indian School of Mines. Dhanbad. Hal. 45-103.

Ferrero, A.M., M. Migliazza, G. Tebaldi, 2010. Develop-ment of a new experiDevelop-mental apparatus for the study of the mechanical behaviour of rock discontinuity under monotonic and cyclic loads, Rock Mechanic. Rock Engineering, hal. 685–695

Hoek, E. dan E.T. Brown, 1997. Practical estimates of rock mass strength. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, hal. 1165-1186. Hoek, E., C. Carranza Toress, dan B. Corkum, 2002. Hoek

Brown failure criterion – 2002 edition, Proc. 5th. North American Rock Mechanics Symposium and 17th Tunneling Association of Canada Conference, University of Toronto, hal. 267- 271.

Li, J., Ma, G. dan Huang, X., 2009. Analysis of wave propagation through a filled rock joint, Rock Me-chanic. Rock Engineering, hal. 24 - 35.

Monjezi, M., M. Rezaei, A. Yazdian, 2009. Prediction of backbreak in open-pit blasting using fuzzy set theory, Expert Systems with Applications, hal. 2637–2643, Elsevier Ltd.

Ohta, Y. dan Aydan, O., 2009. The dynamic responses of geo-materials during fracturing and slippage, Rock Mechanic. Rock Engineering, hal. 727–740. Raina, A.K., A.K. Chakraborty, M. Ramulu, dan J.L.

Jethwa, 2000. Rock mass damage from underground blasting, a literature review, and lab and full scale tests to estimate crack depth by ultrasonic method. Fragblast International Journal for Blasting and Fragmentation, hal. 103- 125.

Rathore, S.S., S. Bhandary, 2007. Controlled fracture growth by blasting while protecting damages to remaining rock, Rock Mechanic. Rock Engineering, hal. 63 - 67.

(21)

Prediksi Zona Kerusakan Batuan Setelah Peledakan pada Beberapa Tambang ... Zulfahmi

73 Saiang, D., 2004. Damaged rock zone around

excava-tion boundaries and its interacexcava-tion with shotcrete, Licentiate Thesis, Luleå University of Technology, hal. 121.

Saiang, D., 2008a. Damage rock zone study - A progress report, Technical Report, Lulea University of Tech-nology, Depertment of Civil, Mining and Environ-mental Engineering, division of rock mechanics. Saiang, D., 2008b. Damaged rock zone around

excava-tion boundaries, A progress report to Banverket, Division of Rock Mechanics & Rock Engineering, Luleå University of Technology.

Sato, T., T. Kikuchi, dan K. Sugihara, 2000. In situ experi-ments on an excavation disturbed zone induced by

mechanical excavation in Neogene sedimentary rock at Tono mine, central Japan. Engineering Geol-ogy, hal. 97-108.

Van Gool, B.S., 2007. Effect of blasting on the stability of paste fill stopes at Cannington mine, Dissertation Thesis for the degree of Doctor of Philosophy in the School of Engineering, James Cook University, hal. 65 – 86.

Warneke, J., J.G. Dwyer, dan T. Orr, 2007. Use of a 3D scanning laser to quantify drift geometry and over-break due to blast damage in underground manned entries. In: E. Eberhardt, D. Stead and T. Morrison (Editors), Rock Mechanics: Meeting Societys Chal-lenges and Demands. Taylor & Francis Group, London, Vancouver, Canada, hal. 93-100.

Gambar

Gambar 1.  Metodologi penelitian
Gambar 2.  Aktifitas pengukuran seismik refraksi
Gambar 3.  Kecepatan rambat gelombang sebelum peledakan (a) dan setelah peledakan (b)
grafik perbedaan kecepatan rambat gelombang di  beberapa lokasi pengukuran untuk masing-masing  lapisan sebelum dan sesudah peledakan pada  be-berapa lokasi pengukuran.
+5

Referensi

Dokumen terkait

Musyawarah Perencanaan Pembangunan Desa atau yang disebut dengan nama lain adalah musyawarah antara Badan Permusyawaratan Desa, Pemerintah Desa, dan unsur masyarakat yang

Kinerja pengabdian masyarakat/ profesi, yaitu kegiatan yang dimaksudkan sebagai pengabdian kepada mesyarakat umum atau masyarakat profesinya, memberikan penyuluhan kesehatan,

Mereka dibagi secara acak menjadi dua kelompok, kelompok kontrol yang diajarkan pada keperawatan medikal bedah yang dibagi dalam metode pembelajaran tradisional

Penelitian tentang konversi lahan pertanian produktif akibat pertumbuhan lahan terbangun di Kota Sumenep bertujuan untuk mengetahui karakteristik perubahan tutupan

Ketika saya bekerja sebagai konsultan independen , kadang-kadang saya merasa seperti saya tidak belajar informasi baru , proses, sistem , atau teknologi karena saya tidak mampu

Metode standart tree mempunyai kelebihan yaitu dapat mendeteksi secara otomatis kemungkinan interaksi yang signifikan antara kovariat, dan model yang diusulkan mudah

Organisasi yang memiliki tujuan yang ditetapkan dengan jelas yang membuat para manajer dan karyawan untuk bertanggung jawab atas pencapaian hasil dianggap sebagai tempat bekerja

Hak-hak tersebut yaitu Pasal 40 Undang-Undang Hak Asasi Manusia yaitu hak untuk bertempat tinggal, pasal 38 tentang pekerjaan sesuai dengan bakat, kecakapan, dan