1
EVALUASI PRODUKTIVITAS MESIN BOR PADA KEGIATAN PENAMBANGAN BATU ANDESIT PT. KOTO
ALAM SEJAHTERALIMA PULUH KOTA-SUMATERA BARAT
Oleh:
BOY RANDI
PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN YAYASAN MUHAMMAD YAMIN
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI INDUSTRI ( STTIND ) PADANG
2018
2
EVALUASI PRODUKTIVITAS MESIN BOR PADA KEGIATAN PENAMBANGAN BATU ANDESIT PT. KOTO
ALAM SEJAHTERA LIMA PULUH KOTA-SUMATERA BARAT
TUGAS AKHIR
Untuk memenuhi sebagai persyaratan
Guna memperoleh gelar Sarjana Teknik Pertambangan
Oleh : BOY RANDI 1310024427018
PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN YAYASAN MUHAMMAD YAMIN
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI INDUSTRI (STTIND) PADANG
2018
i
EVALUASI PRODUKTIVITAS MESIN BOR PADA KEGIATAN PENAMBANGAN BATU ANDESIT PT. KOTO
ALAM SEJAHTERALIMA PULUH KOTA-SUMATERA BARAT
Nama : Boy Randi NPM : 1310024427018
Pembimbing I :Ir. Asep Neris,M.Si,M.Eng Pembimbing II :Riam Marlina,MT
RINGKASAN
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kemampuan kinerja mesin bor dalam pembuatan lubang ledak. Metode penelitian yang digunakan adalah metode analisis data kuantitatif, dengan melakukan perhitungan produktivitas mesin bor ideal dan yang aktual di lapangan dalam pembuatan lubang ledak. Data dalam penelitian ini yaitu data waktu pemboran, diameter pemboran, kedalaman pemboran, jenis alat bor, spesifikasi alat bor.
Dari hasil analisa data, didapatkan waktu kerja efektif sebesar 335 menit/hari dengan nilai efisiensi sebesar 74,44 %, waktu edar sebesar 18,44 menit dengan kecepatan sebesar 0.32 menit/meter, serta volume batuan sebesar 320,76 m3, dan volume setaranya 2,97 m3/m.Produktivitas mesin bor yang aktual dilapangan adalah sebesar 42,44 m3/jam, bila dikali masa jenis maka produktivitas sebesar 107,79 ton/jam, untuk produksi perharinya 601,46 dan produksi untuk perbulannya 18.043,8 ton/bulan.
Produktivitas mesin bor setelah perbaikan diperoleh dari perhitungan waktu kerja efektif sebesar 395 menit/hari dengan nilai efisiensi sebesar 87,77 %, waktu edar sebesar 17,74 menit dengan kecepatan sebesar 0.33 menit/meter, serta volume batuan sebesar 396 m3, dan volume setaranya 3.66 m3/m.Produktivitas mesin bor yang ideal untuk PT Koto Alam Sejahtera adalah sebesar 63,60 m3/jam, bila dikali masa jenis maka produktivitas sebesar 161,54 ton/jam, untuk produksi perharinya 1.062,93 dan produksi untuk perbulannya 31.887,9 ton/bulan.
Kata kunci:Produktivitas,Cycle Time, Kecepatan Efisiensi, Waktu Kerja Efektif
ii
EVALUATION OF BORNE MACHINE PRODUCTIVITY ON ANDESITE STONE MINING ACTIVITY PT. KOTO ALAM
SEJAHTERA FIFTY CITY-WEST SUMATERA
Name : Boy Randi NPM : 1310024427018
Mentor I :Ir. Asep Neris,M.Si,M.Eng Mentor II :Riam Marlina,MT
ABSTRACT
The purpose of this research is to know the ability of drilling machine performance in making of burst pit. The research method used is the method of quantitative data analysis, by calculating the productivity of the ideal drill machine and the actual in the field in the manufacture of explosive holes. The data in this research are drilling time data, drilling diameter, drilling depth, drill type, drill specification.
From result of data analysis, got effective working time equal to 335 minutes/day with efficiency value equal to 74,44%, time of 18,44 minute with speed 0,32 minutes/meter, 2.97 m3/m. The actual productivity of the drilling machine in the field is 42.44 m3/hr, if multiplied by the period of productivity 107,79 ton/hour, for production per day 601,46 and the production for the month is 18,043,8 ton/month.
The productivity of the drilling machine after repair was obtained from the effective working time calculation of 395 minutes/day with an efficiency value of 87.77%, the time of the 17.74 minutes at a speed of 0.33 minutes/meter, and the rock volume of 396 m3, 3.66 m3/m. The ideal drilling machine productivity for PT Koto Alam Sejahtera is 63,60 m3/hour, if multiplied by period of productivity 161,54 ton/hour, for production per day 1,062,93 and production for monthly 31,887,9 ton/month.
Keywords:Productivity, Cycle Time, Speed Efficiency, Effective Working Time.
.
iii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT karena atas berkat, rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini yang berjudul “Evaluasi Produktivitas Mesin Bor Pada Kegiatan Penambangan Batu Andesit PT. Koto Alam Sejahtera Lima Puluh Kota-Sumatera Barat”
Dalam penyelesaian tugas akhir ini penulis telah dimotivasi dan dibantu oleh berbagai pihak, oleh karena itu pada kesempatan ini, penulis dengan tulus hati mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak H. Riko Ervil, MT,selaku ketua Sekolah Tinggi Teknologi Industri (STTIND) Padang.
2. Bapak Dr.Murad, MS, MT, selaku Ketua Prodi Teknik Pertambangan Sekolah Tinggi Teknologi Industri (STTIND) Padang.
3. Bapak Ir. Asep Neris, M.Si, M.Eng, selaku Pembimbing I dalam penulisan tugas akhir ini.
4. Bapak Riam Marlina, MT, selaku Pembimbing II dalam penulisan tugas akhir ini.
5. Seluruh staf dan karyawan/ti Sekolah Tinggi Teknologi Industri STTIND Padang.
6. Seluruh staf dan karyawan/ti PT. Koto Alam Sejahtera.
7. Teman- teman Teknik Pertambangan Sekolah Tinggi Teknologi Industri (STTIND) Padang.
8. Teristimewa untuk Kedua Orang Tua dan seluruh keluarga yang selalu memberikan do’a da otivasi baik oril aupu oral kepada pe ulis.
iv
Dalam penulisan tugas akhirini penulis menyadari masih terdapat banyak kekurangan, oleh sebab itu penulis mengharapkan saran dan kritikan yang bersifat membangun dari semua pihak.
Padang, Juli 2018
( Boy Randi )
v DAFTAR ISI
Halaman COVER
HALAMAN PERSETUJUAN SKRIPSI
RINGKASAN ... i
ABSTRACT ... ii
KATA PENGANTAR ... iii
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR TABEL ... ix
DAFTAR GAMBAR ... x
DAFTAR LAMPIRAN ... xi
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah ... ..1
1.2 Identifikasi Masalah ... 3
1.3 Batasan Masalah ... 3
1.4 Rumusan Masalah ... 4
1.5 Tujuan Penelitian... 4
1.6 Manfaat Penelitian... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Landasan Teori ... 6
2.1.1. Tinjauan Umum Perusahaan ... 6
2.1.2. Andesit ... 7
2.1.3. Aktifitas Dasar Penambangan ... 12
vi
2.1.4. Pemboran ... 16
2.1.5. Tujuan Pemboran ... 17
2.1.6. Peralatan Pemboran ... 18
2.1.7. Faktor Yang Mempengaruhi kinerja Pemboran ... 18
2.1.8. Geometri Pemboran ... 20
2.1.9. Pola Pemboran ... 24
2.1.10. Diameter Lubang Bor ... 27
2.1.11. Baik Buruknya Hasil Peledakan ... 28
2.1.12. Umur Dan Kondisi Mesin Bor ... 31
2.1.13. Keterampilan Operator ... 31
2.1.14. Geometri Peledakan ... 31
2.1.15. Efisiensi Kinerja Alat ... 37
2.1.16. Produksi Mesin Bor Secara aktual di Lapangan ... 40
2.1.17. Estimasi Produksi Mesin Bor ... 41
2.2. Kerangka Konseptual ... 44
2.2.1. Input ... 44
2.2,2. Proses ... 45
2.2.3. Output ... 45
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Jenis Penelitian ... 47
3.2 Tempat dan Waktu Penelitian ... 47
3.2.1 Tempat Penelitian ... 47
3.2.2 Waktu Penelitian ... 49
vii
3.3 Variabel Penelitian ... 49
3.4 Data, Jenis Data dan Sumber Data ... 50
3.4.1. Data ... 50
3.4.1. Jenis Data ... 50
3.4.2. Sumber Data ... 51
3.5 Teknik Pengumpulan Data ... 51
3.6 Teknik Pengolahan Data ... 52
3.7 Metode Analisis Data ... 54
3.8 Kerangka Metodologi... 54
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA 4.1 Pengumpulan Data ... 57
4.1.1 Data Cycle Time Pemboran ... 57
4.1.2 Data Geometri Pemboran ... 59
4.1.3 Data Waktu Kerja PT. Koto Alam Sejahtera ... 59
4.1.4 Data Pengurangan Waktu Kerja Produktif dan Hambatan Pemboran ... 60
4.2 Pengolahan Data ... 61
4.2.1 Pengolahan Data Cycle Time Pemboran ... 61
4.2.2 Kecepatan Pemboran ... 61
4.2.3 Efisiensi Kerja Pemboran ... 61
4.2.4 Perhitungan Volume Batuan Yang di Ledakkan ... 65
4.2.5 Perhitungan Volume Setara Batuan ... 65
4.2.6 Produktivitas Mesin Bor ... 66
viii
4.2.7 Perhitungan Mesin Bor yang ideal untuk PT Koto Alam Sejahtera ... 67 BAB V ANALISA HASIL PENGOLAHAN DATA
5.1 Efisiensi dan Produksi Mesin Bor Aktual di Lapangan ... 73 5.2 Efisiensi dan Produksi Mesin Bor Ideal Untuk PT KAS ... 74 BAB VI PENUTUP
6.1 Kesimpulan ... 75 6.2 Saran ... 76 DAFTAR KEPUSTAKAAN
LAMPIRAN
ix
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1. Kordinat Lokasi Tambang PT. Koto Alam Sejahtera ... 49
Tabel 4.1. Data Cycle Time Pemboran ... 58
Tabel 4.2. Data Geometri Pemboran ... 59
Tabel 4.3. Jadwal Waktu Kerja PT. Koto Alam Sejahtera... 60
Tabel 4.4. Pengurangan Waktu Kerja Produktif ... 60
Tabel 4.5. Perbaikan Waktu Hambatan Kerja Produktif... 67
Tabel 4.6. Waktu Edar Setelah Perbaikan ... 69
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Proses Pemboran ... 17
Gambar 2.2 Pola Pemboran Bujur Sangkar ... 25
Gambar 2.3 Pola Pemboran Persegi Panjang ... 25
Gambar 2.4 Pola Pemboran Selang-Seling ... 27
Gambar 2.5 Pengaruh Energi Ledakan Pada Pola Pemboran ... 28
Gambar 2.6 Ketidakteraturan Tata Letak ... 29
Gambar 2.7 Penyimpangan Arah dan Sudut Pemboran ... 30
Gambar 2.8 Kedalaman dan Keberhasilan Lubang Bor ... 30
Gambar 2.9 Kerangka konseptual ... 46
Gambar 3.1 Peta Kesampaian Daerah ... 48
Gambar 3.2 Bagan Kerangka Metodologi ... 55
xi
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran I. Struktur Organisasi
Lampiran II.Spesifikasi Mesin Bor Furukawa Rock Drill Lampiran III Spesifikasi Teknis Compresor Airman PDS 750 S Lampiran IV Foto Lapangan
1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang masalah
Salah satu sektor penting yang menjadi andalan pemerintah Indonesia untuk menambah devisa negara secara cepat adalah melalui sektor pertambangan, seperti meningkatkan pendapatan nasional dan pendapatan daerah serta membuka peluang lapangan pekerjaan bagi masyarakat lokal. Indonesia di kenal dengan negara yang memiliki kekayaan alam yang berlimpah diantaranya adalah batuan andesit. Dalam proses penambangan batuan andesit perlu dilakukan pembongkaran terlebih dahulu agar dapat memindahkan material overburden dari front kerja ke disposal.
Penambangan andesit PT Koto Alam Sejahteradilakukan dengan cara tambang terbuka yang menggunakan sistem Type Site Hill Quary. Sistem ini merupakansuatu penambangan terbuka yang diterapkan untuk menambang batuan atau endapan mineral industri yang terletak di lereng bukit atau berbentuk bukit.
Cara ini diterapkan apabila seluruh lereng bukit yang akan ditambang dilakukan mulai dari atas ke bawah (Sari, 2015). Penambangan quarry ini dilakukan secara mekanis dengan pembentukan bench ketinggian yang bervariasi yaitu 6,5 m -8 m.
Operasi penambangan andesit meliputi kegiatan pembongkaran, pemuatan, pengangkutan, dan peremukan.
Andesit mempunyai sifat massive dan keras sehingga untuk produksi perlu dilakukan penanganan dengan pemberaian massa batuan. Pemberaian massa batuan dilakukan dengan pemboran dan peledakan. Kegiatan pemboran lubang
2
ledak merupakan salah satu kegiatan yang pertama kali dilakukan dalam suatu operasi peledakan batuan. Kegiatan ini bertujuan untuk membuat sejumlah lubang ledak yang nantinya akan diisi dengan sejumlah bahan peledak untuk diledakan. Salah satu kunci keberhasilan pencapaian target pembongkaran dapat dilihat dari jumlah lubang ledak dan kedalaman lubang ledak yang berhasil dibuat dalam periode waktu kerja yang ditetapkan (Putri, 2017).
Lubang ledak dibuat dengan manggunakan alat bor Furukawa Rock Drill (FDR) dengan diameter mata bor 3 inch dan panjang batang bor 3 meter.
Pemilihan alat bor ini berdasarkan pertimbangan kondisi batuan, kondisi lapangan atau area pemboran yang tidak rata dan kemampuan kerja alat bor. Kendala yang sering dialami oleh operator ketika pemboran adalah seringnya material masuk kedalam lubang bor, sehingga kedalaman dari tiap-tiap lubang bor jadi tidak sama.
Sering terjadi keterlambatan pengoperasian alat bor tidak sesuai prosedur jam kerja. Terjadinya gangguan operasional pemboran yaitu alat bor sering mengalami kerusakan mesin bor, kenaikan amper panas kompresor melebihi batas aman sehingga mesin bor harus dimatikan yang menyebabkan waktu standby yang terlalu besar yang menyebabkan produktivitas mesin bor tidak maksimal, sehingga berdampak pada kurangnya hasil produksi.
Kelancaran operasi peledakan tergantung pada kegiatan pemboran yang dilakukan. Kegiatan pemboran dipengaruhi oleh kinerja alat bor, sifat-sifat batuan yang di bor, serta kemampuanoperator dalam melakukan pemboran, sehingga perlu dilakukan suatu kajian terhadap kemampuan produksi alat bor (Supratman, 2017).
3
Permasalahan ini juga pernah diteliti oleh Supratman dalam penelitiannya yang berjudul Produktivitas Kinerja Mesin Bor Dalam Pembuatan Lubang Ledak yang membahas tentang kemampuan kinerja mesin bor dalam pembuatan lubang ledak. Dengan menggunakan metode analisi data kuantitatif data-data tersebut yaitu data waktu pemboran, diameter pemboran, kedalaman pemboran, jenis alat bor, spesifikasi alat bor, target produksi lubang ledak. Berdasarkan latar belakang di atas, penulis tertarik untuk mengambil permasalahan yang berkaitan dengan pemboran dengan judul
Evaluasi Produktivitas Mesin Bor Pada Kegiatan Penambangan Batu Andesit PT. Koto Alam Sejahtera Lima Puluh Kota-Sumatera Barat.
1.2 Identifikasi Masalah
Identifikasi masalah pada penelitian ini adalah:
1. Banyaknya waktu yang tidak efektif diakibatkan kinerja alat bor dimana waktu mulai proses pemboran sering mengalami keterlambatan.
2. Sering terjadinya gangguan operasional pemboran seperti kerusakan alat bor.
3. Kurang optimalnya kemampuan produksi alat bor.
4. Produktifitas mesin bor tidak maksimal dikarenakan tidak sesuainya waktu kerja yang dipergunakan dan geometri pemboran yang ditetapkan
1.3 Batasan Masalah
Batasan masalah pada penelitian ini adalah pada kegiatan drilling serta serta mengetahui pola pemboran dan produktivitas pada alat bor jenis furukawa rock drill dengan sistem pemboran yang di pakai menggunakan rotary-percussive.
4 1.4 Rumusan Masalah
Rumusan masalah pada penelitian ini adalah:
1. Berapa produktivitas alat bor furukawa rock drill yang aktual pada pemboran andesit di PT. Koto Alam Sejahtera ?
2. Berapakah produktivitas alat bor furukawa rock drill ideal pada pemboran andesit di PT. Koto Alam Sejahtera?
1.5 Tujuan Penelitan
Tujuan penelitian ini adalah:
1. Menentukan produktivitas alat bor aktual pada PT. Koto Alam Sejahtera.
2. Menentukan produktivitas alat bor ideal pada PT. Koto Alam Sejahtera.
1.6 Manfaat Penelitian
Penelitian ini bermanfaat bagi:
1. Perusahaan Tambang
Hasil analisa data dari penelitian yang dilakukan dapat menjadi bahan masukan dan referensi bagi perusahaan untuk melakukan evaluasi mengenai operasi penambangan saatini serta menentukan kebijakan terkait dengan metode pelaksanaan pemboran agar lebihefektif.
2. Penulis
Penulis dapat memperoleh dan mengaplikasikan ilmu yang didapatdibangku perkuliahan ke dalam bentuk penelitian, serta penulis dapat meningkatkan kemampuan dalam menganalisa suatu permasalahan dan menambah wawasan penulis khususnya di bidang ilmu teknik pertambangan.
5 3. STTIND Padang
Dapat dijadikan sebagai salah satu masukan untuk pembuatan jurnal dan dapat dijadikan sebagai referensi dan pedoman bagi mahasiswa yang akan melakukan penelitian.
6 BAB II
TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Landasan Teori
2.1.1 Tinjauan Umum Perusahaan 1. Geologi Daerah Penelitian
Di lokasi Kegiatan penelitian batuan yang tersingkap adalah batupasir yang berumur miosen awal. Batupasir ini adalah anggota dari sedimen antar gunung oligo-miosen (Tomsm) yang terdiri dari: batupasir-konglomerat kuarsa bermika dan batubara di bagian bawah: batupasir dan batulumpur tuffan dan gampingan: napal dan lensa tipis batugamping di bagian atas.
Batuan lain yang tersingkap di lokasi kegiatan penelitian adalah: basal- andesit yang berumur miosen tengah. Merupakan anggota batuan gunung api miosen (Tmv): lava, breksi, aglomerat dan sebagian kecil batuan terobosan yang bersusunan andesit-basal. Selain itu juga dijumpai alluvial yang berumur pliosen.
2. Morfologi
Secara morfologi daerah penelitian dapat dibagi dalam 2 (dua) satuan morfologi, yaitu:
1. Satuan morfologi perbukitan sedang, yaitu dicirikan dengan adanya bukit-bukit bergelombang, berlereng landai yang mempunyai ketinggian antara 350 m sampai 700 m dari permukaan laut.
2. Satuan morfologi dataran, yaitu daerah yang relatif datar yang mempunyai ketinggian antara 250 m sampai 350 m, dari permukaan laut. Umumnya satuan ini merupakan daerah perkotaan, perkampungan dan persawahan. Pola aliran
7
3. sungai umumnya sejajar dan berkelok-kelok menuju ke suatu lembah yang berbentuk V dan mengalir ke sungai yang lebih besar yaitu Sungai Batang Sikawek.
3. Stratigrafi
Susunan stratigrafi daerah penelitian dilihat dari batuan yang tersingkap disekitar lokasi kegiatan penelitian dari batuan yang tua ke batuan yang lebih muda dapat diuraikan, sebagai berikut:
1. Sedimen antar Gunung Oligo-Miosen (Tomsm) yang terdiri dari: Batupasir–
konglomerat kuarsa bermika dan batubara di bagian bawah; batupasir dan batulumpur tuffan dan gampingan; napal dan lensa tipis batugamping di bagian atas.
2. Intrusi Miosen Awal (Tmgd); Granit, Granodiorit, Diorit, Dasit dan Dolerit.
3. Batuan Gunung api Miosen (Tmv): Lava, breksi, aglomerat dan sebagian kecil batuan terobosan yang bersusunan andesit-basal.
4. Sedimen Antar Gunung Miosen (Tmsm) yang terdiri dari: Batupasir, konglomerat, breksi, sisipan lignit dan tuff.
5. Intrusi Miosen Akhir (Tpgd): Granit dan Granodiorit.
6. Aluvium, Endapan Danau dan Pantai (Qa).
2.1.2 Andesit
Batu andesit termasuk kedalam jenis batuan beku, dimana batu andesit memiliki warna abu-abu kehitaman, sedangkan warna dalam berwarna abu-abu kecoklatan. Batu andesit sendiri memiliki berat jenis antara 2,3 gr/cc – 2,7 gr/cc
8
bertekstur porfiritik, keras dan kompak.Perananbatu andesitbanyak digunakan untuk sektor konstruksi.
Penyebaran andesit di daerah kegiatan penelitian dapat diperkirakan menerus secara lateral meliputi hampir 65% dari luas rencana area kegiatan penelitian yang terletak di wilayah Jorong Polong Duo Nagari Koto Alam Kecamatan Pangkalan Koto Baru Kabupaten Lima Puluh Kota, Provinsi Sumatera Barat. Pada beberapa tempat tertutup endapan yang mempunyai umur lebih muda dan sebagian tempat berbatasan dengan penyebaran batupasir yang termasuk dalam Sedimen Antar Gunung Oligo-Miosen (Tomsm) yang terdiri dari:
Batupasir –konglomerat kuarsa bermika dan batubara di bagian bawah: batupasir dan batulumpur tuffan dan gampingan; napal dan lensa tipis batu gamping dibagian atas.
a. Pengertian batuan andesit
Nama andesit disadur dari pegunungan Andes. Ini dikarenakan batuan andesit banyak ditemukan di sekitar pegunungan Andes. Batuan andesit di pegunungan Andes terbentuk sebagai lava interbeded bersamaan dengan deposit abu vulkanik (ash) dan tuff di sisi-sisi stratovulcano yang curam.
Batuan Andesit atau disebut juga dengan lavastone adalah batuan beku yang tersusun atas mineral yang halus (fine-grained), serta memiliki kandungan silica yang lebih tinggi dari batu basal dan lebih rendah dari batuan rhylolite dan felsite.
Meskipun pembentukan batuan andesit juga terjadi di bawah permukaan bumi, umumnya batuan andesit terbentuk di permukaan bumi sebagai akibat
9
letusan gunung merapi. Karena itu para ahli mengklasifikasikannya ke dalam bagian batuan beku ekstrusif.
b. Kandungan dan morfologi batuan andesit
Batuan Andesit terbentuk dari magma dengan temperatur antara 900 sampai 1.100 derajat celcius. Mineral-mineral yang dikandung batuan andesit bersifat mikroskopis, sehingga tak bisa dilihat tanpa batuan mikroskop. Material- material itu antara lain adalah : Silika (SiO2) dengan jumlah antara 52-63 %, Kuarsa dengan jumlah sekitar 20 %, biotite, Basalt, Feltise, Plagiocase feldspar, pyroxene (clinopyroxene dan orthopyroxene), hornblende dengan persentase sangat kecil
Di lapangan, morfologi batuan andesit dapat dikenali dari warna abu-abu yang dominan sampai merah. Warna ini menandakan kandungan silicanya yang cukup besar. Ciri morfologi lainnya adalah memiliki pori-pori yang cukup padat dan struktur yang sangat pejal. Tapi struktur kepadatan batuan andesit masih dibawah batuan granit.
Batuan andesit berbentuk kristalin, terdapat beberapa macam kristal mineral pada batuan andesit. Kristal-kristal ini sudah terbentuk jauh sebelum proses pembekuan magma terjadi. Karena itu, para ahli geologi bisa mengidentifikasi sejarah perjalanan magma dari kristalin yang terdapat pada batuan andesit.
Kristal-kristal penyusun batuan andesit memiliki dua ukuran. Perbedaan ukuran ini terjadi karena magma yang keluar ke permukaan bumi belum sempat terkristal akan terkristal dengan cepat karena suhu permukaan yang rendah.
10
Hasilnya adalah dua kristal dengan ukuran yang berbeda. Yaitu : fenokris adalah kristal besar yang sudah terbentuk perlahan-lahan sejak di bawah permukaan bumi groundmass, adalah kristal berukuran kecil yang terbentuk dengan cepat di permukaan. Pada umumnya, jenis kristal-kristal dalam batuan andesit seragam (Fenokris saja atau Groundmass saja). Namun ada kejadian dimana, batuan andesit mengandung keduanya, baik fenokris maupun groundmass. Batuan andesit dengan ciri-ciri seperti ini disebut Andesit Porfiri.Walaupun pada umumnya berwarna abu-abu, namun pada kondisi cuaca tertentu, batuan andesit bisa saja memiliki warna coklat tua. Karena itu untuk mengidentifikasinya perlu dilakukan pemeriksaan lebih detail. Jika ditemukan ada batuan yang memiliki ciri morfologi sama dengan batuan andesit tapi belum pasti akan kandungan kimianya, maka untuk sementara batuan tersebut disebut andesitoid. Setelah dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai kandungan mineralnya barulah diputuskan apakah batuan ini benar merupakan batuan andesit atau bukan.
c. Proses pembentukan batuan andesit
Proses pembentukan batuan andesit secara letusan(vulkanologi) agak mirip dengan proses pembentukan batuan diorit. Batuan andesit biasanya ditemukan dalam aliran lava yang dihasilkan stratovulkano. Lava yang naik ke permukaan bumi akan mengalami proses pendinginan dengan sangat cepat, karena itu tekstur batuan andesit sangat halus.Ada banyak situasi yang mendorong terbentuknya batuan andesit. Salah satunya adalah terbentuk setelah proses melting (pelelehan/pencairan) lempeng samudra akibat subduksi. Subduksi yang menyebabkan pelelehan itu merupakan sumber magma yang naik dan membeku
11
menjadi batuan andesit. Karena itu biasanya batuan andesit terletak diatas zona subdiksi yang jadi batuan umum penyusun kerak benua.
Selain karena subdiksi, batuan andesit juga bisa terbentuk jauh dari zona subdiksi. Misalnya, batuan andesit juga bisa terbentuk pada ocean ridges dan oceanic hotspot yang dihasilkan dari pelelehan sebagian (partial melting) batuan basalt. Batuan andesit juga bisa terbentuk saat terjadi letusan pada struktur dalam lempeng benua yang menyebabkan magma yang meleleh keluar menuju kerak benua (lava) bercampur dengan magma benua.
d. Manfaat batuan andesit 1. Sektor konstruksi
Batuan andesit banyak dipergunakan untuk pembangunan infrastruktur seperti jembatan, jalan raya, irigasi, landasan terbang, pelabuhan serta gedung- gedung dan lainnya. Biasanya batuan andesit yang digunakan untuk keperluan infrastruktur ini sudah berbentuk agregat dari pertambangan. Batuan andesit banyak digunakan karena memiliki daya tahan yang kuat terhadap berbagai cuaca dan tahan lama.Tidak semua batuan andesit lolos uji sebagai bahan dasar konstruksi/pembangunan. Batuan andesit yang bisa digunakan untuk fungsi ini harus melewati serangkaian tes berupa uji kuat tarik, kuat tekan, kuat geser, desnsitas, berat jenis dan lain-lain. Hasil tes ini akan memperlihatkan elastisitas batuan dan sifat fisika lainnya. Sehingga bisa bisa disortis batuan mana yang bisa digunakan.
2. Sebagai dimension stone
12
Karena tidak semua batuan andesit dari pertambangan bisa digunakan untuk konstruksi, batuan andesit juga dipotong menjadi ukuran tertentu, dipahat, diamplash kemudian dipoles agar bisa dimanfaatkan untuk tujuan tertentu.
Potongan-potongan ini yang disebut dimension stone. Dimension stone umumnya dimanfaatkan untuk keperluan estetika, seperti ornamen-ornamen pada dinding, lantai atau dekorasi lainnya.Selain itu dimension stone dari batuan andesit juga digunakan untuk memproduksi berbagai macam kerajinan tangan. Misalnya pusat kerajinan di Majalengka dan Cirebon yang menggunakan dimension stone dari batuan andesit sebagai bahan bakunya.
2.1.3 Aktifitas Dasar Penambangan
Kegiatan dasar penambangan yang dilakukan ini tidak jauh dari perencanaan tambang yang dimiliki oleh PT. Koto Alam Sejahtera, kegiatan tersebut berupa:
a. Pembuatan jalan
Kegiatan penambangan batu andesit PT. Koto Alam Sejahtera dibutuhkan jalan masuk (akses road) dan jalan tambang. Jalan masuk dan jalan tambang berfungsi sebagai jalur lintasan kendaraan atau peralatan yang dibutuhkan dalam kegiatan penambangan batu andesit. Jalan ini dibuat dengan lebar ±7 meter. Jalan ini dibuat dengan konstruksi jalan tanah kemudian diperkeras melalui proses pemadatan.
b. Pembersihan lahan
Pembersihan lahan (land clearing) merupakan tahap awal dari kegiatan penambangan. Kegiatan pembersihan lahan dilakukan sebelum pembongkaran
13
lapisan tanah penutup (overburden) dilakukan. Tujuan dari pembersihan lahan ini adalah untuk menyingkirkan pohon-pohon besar maupun kecil, semak belukar dan bongkahan batuan di area yang akan di bongkar tanah penutupnya. Pembersihan lahan ini dilakukan menggunakan alat berat bulldozer, excavator dan juga dilakukan penebangan menggunakan mesin pemotong kayu (sinso).
c. Pengupasan tanah pucuk
Setelah pembukaan dan pembersihan lahan, kegiatan selanjutnya adalah pengupasan lapisan tanah pucuk (top soil) yang sangat kaya akan unsur hara.
Ketebalan tanah pucuk bervariasi berkisar antara 20-30 cm. Pengupasan tanah pucuk ini ditempatkan terpisah terhadap batuan penutup (overburden), agar pada saat pelaksanaan reklamasi dapat dimanfaatkan kembali.
Pengupasan tanah pucuk ini dilakukan sampai pada batas lapisan subsoil, yaitu pada kedalaman dimana telah sampai di lapisan batuan penutup (tidak mengandung unsur hara). Kegiatan pengupasan tanah pucuk ini dilakukan jika lahan yang digali masih berupa zona awal yang asli (belum pernah digali/ditambang). Sedangkan untuk lahan yang bekas penambangan liar biasanya lapisan top soil tersebut tidak ada, sehingga kegiatan tambang diawali langsung dengan penggalian batuan penutup.
Tanah pucuk yang telah terkupas selanjutnya di timbun dan dikumpulkan pada lokasi tertentu yang dikenal dengan istilah Top Soil Bank. Selanjutnya tanah pucuk yang terkumpul di top soil bankdipergunakan sebagai pelapis teratas pada lahan disposal yang telah berakhir dan memasuki tahapan program reklamasi.
14 d. Pengupasan lapisan tanah penutup
Pengupasan overburden dilakukan setelah kegiatan pembersihan lahan dan pengupasan tanah bagian atas (top soil). Pengupasan dilakukan secara bertahap serta dibuat jenjang (bench), hal ini dilakukan untuk menghindari terjadinya longsoran. Pengupasan overburden dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu:
1. Direct-Digging
Pengupasan tanah penutup dapat dilakukan dengan penggalian langsung oleh excavator. Penggalian langsung ini hanya untuk material tanah penutup yang sangat lunak sampai lunak.
2. Riping-Dozing
Pengupasan tanah penutup dengan riping-dozing untuk menggali dan mendorong tanah penutup yang relatif lunak kemudian diangkut oleh dump truck.
e. Pelepasan dan pembebasan batuan
Pelepasan dan pembebasan batuan dilaksanakan dengan pemboran dan peledakan. Pemboran merupakan kegiatan untuk pembuatan lubang ledak. Pada tahap ini unit penambangan menggunakan 1 unit alat bor, yaitu Furukawa PCR 200 dan Kompresor Airman dengan diameter mata bor 3 inchi.
Pelaksanaan pemboran dimulai dari :
1. Mengambil posisi untuk titik yang akan dibor.
2. Menstabilkan posisi alat bor dengan mengatur letak track.
3. Menaikkan menara (rig).
4. Memulai pemboran dengan cara menurunkan stang bor secara perlahan.
15
5. Bila lubang bor lebih dari 3 meter maka batang bor akan disambung menggunakan penyambung antara batang bor yang satu dan penyambungnya.
6. Pindah posisi lalu mengambil posisi untuk membor titik patok selanjutnya.
Peledakan adalah tahapan untuk pemisahan bahan galian dari batuan induknya agar lebih mudah untuk digali, tahapan ini dilakukan setelah kegiatan pemboran dan lubang tembak untuk diisikan bahan peledak.
f. Pemuatan
Setelah proses drilling-blasting dilakukan, maka proses selanjutnya adalah melakukan pemuatan batu andesit. Pemuatan batu andesit di lokasi penambangan dilakukan dengan menggunakan alat berat excavator dan dump truck.
g. Pengangkutan
Pengangkutan bertujuan memindahkan batu andesit menuju stockpile. Bahan galian diangkut menggunakan dump truck, jarak lokasi penambangan dengan stockpile kurang lebih 8 kilometer. Pengangkutan ini menggunakan dump truck berkapasitas 30 ton.
h. peremukan
Proses peremukan (crushing) bertujuan untuk memperkecil ukuran batu andesit agar sesuai dengan yang diinginkan. Kegiatan crushing menggunakan alat jaw crusher
2.1.4 Pemboran
Pemboran adalah salah satu kegiatan penting dalam sebuah industri pertambangan. Pemboran merupakan kegiatan yang pertama kali dilakukan dalam suatu operasi peledakan batuan. Kegiatan ini bertujuan untuk membuat sejumlah
16
lubang ledak yang nantinya akan diisi dengan sejumlah bahan peledak untuk diledakkan. Bukan hanya untuk pembuatan lubang ledak tetapi pemboran memiliki fungsi lain seperti pengumpulan data sebaran cadangan.Karena pentingnya kegiatan pemboran maka perlu adanya materi yang menjelaskan tentang pemboran serta segala sesuatu yang ada di dalam kegiatan pemboran secara terperinci sebagai bahan pembantu atau penuntun dalam melakukan kegiatan pemboran.
Secara istilah, pemboran peledakan merupakan suatu rangkaianpreparasi (persiapan) sebelum melakukan kegiatan peledakan berupa kegiatan pemboran atau melubangi suatu material (yang ingin diledakkan) denganmemperhatikan geometri lubang pemboran guna sebagai wadah dalam pengisian bahan peledak untuk diledakkan. Proses pemboran dapat dilihat pada gambar 2.1.
Gambar 2.1 Proses Pemboran
17 2.1.5 Tujuan Pemboran
Kegiatan pemboran merupakan hal yang begitu penting dalam kegiatan pertambangan yang dilakukan dengan tujuan sebagai berikut :
1. Prospecting mineral-mineral berharga.
2. Untuk keperluan explorasi misalnya untuk sampling core (inti bor).
3. Explorasi tubuh bijih.
4. Informasi stratigrafi.
5. Survey seismik (pembacaan gelombang pada batuan).
6. Verifikasi interpretasi geofisika dan geokimia.
7. Untuk melakukan peledakan.
8. Perhitungan cadangan bijih.
9. Deskripsi tubuh bijih.
10. Untuk eksploitasi migas, pengambilan sulfur di salt dome dan air tanah.
2.1.6 Peralatan Pemboran
Pemboran merupakan salah satu kegiatan penting yang dilakukan sebelum pengisian bahan peledak dan pembuatan rangkaian peledakan pada daerah yang akan diledakkan. Pemboran ini bertujuan untuk membuat lubang ledak.Alat bor yang digunakan adalahFurukawa Rock Drill PCR 200 Alat ini mempunyai prinsip kerja sebagai berikut:
1. Digerakkan oleh angin/udara bertekanan tinggi dari kompresor.
2. Kompresor merk Airman-PDS 750 S adalah alat yang digunakan sebagai sumber tenaga penggerak mesin bor.
18
3. Saat pelaksanaan pemboran, alat ini menggunakan batang bor dengan panjang 3 meter.
4. Jumlah batang bor yang dipakai 2 batang bor.
5. Mata bor yang digunakan sebagai penetrasi batuan andesit berjenis button bit dengan diameter 3 inch.
6. Jumlah tenaga kerja pada saat kegiatan pemboran adalah 2 orang.
2.1.7 Faktor Yang Mempengaruhi Kinerja Pemboran
Kinerja suatu mesin bor dipengaruhi oleh faktor-faktor sifat batuan yang dibor, rock drillability, geometri pemboran, umur dan kondisi mesin bor, dan keterampilan operator sertabeberapa faktor yang harus diperhatikan yaitu :
Sifat batuan yang berpengaruh terhadap pemboran :
1. Kekerasan (hardness)
Kekerasan adalah ketahanan permukaan material terhadap penetrasi material lain yang lebih keras. Kekerasan batuan perlu diketahui untuk memudahkan operasi pemboran. Batuan diklasifikasikan kekerasannya dengan menggunakan skala Friedrich von Mohs (1882). Skala ini didasarkan pada ketahanan gores mineral terhadap mineral lain dan mempunyai skala dari 1 sampai 10.
2. Kekuatan (strength)
Kekuatan mekanik suatu batuan adalah sifat dari kekuatan batuan terhadap gaya luar, baik statis maupun dinamis. Kekuatan batuan tergantung dari komposisi mineralnya. Mineral yang terkompak adalah kuarsa, sehingga semakin banyak komposisi kuarsa dalam batuan maka kekuatannya semakin besar.
19 3. Elastisitas
Kebanyakan batuan memiliki perilaku elastic-fragile, yang dapat didekati dengan Hukum Hooke. Batuan akan hancur jika regangan melewati batas elastiknya.
4. Plastisitas
Perubahan plastisitas pada batuan dapat menimbulkan kerusakan bentuk batuan. Hal ini terjadi jika batuan mengalami stress yang melebihi batas elastisnya. Sifat plastis batuan dipengaruhi oleh komposisi mineral dan kandungan kuarsanya.
5. Abrasiveness
Abrasiveness adalah sifat batuan yang dapat digores oleh batuan lain yang lebih keras. Sifat ini dipengaruhi oleh kekerasan butiran batuan, bentuk butir, ukuran butir, porositas batuan, dan sifat heterogenitas batuan.
6. Tekstur
Tekstur batuan dipengaruhi oleh struktur butiran mineral yang menyusun batuan tersebut. Ukuran butir mempunyai pengaruh yang sama dengan bentuk batuan, porositas batuan, dan sifat-sifat batuan lainnya. Semua aspek ini berpengaruh dalam keberhasilan operasi pemboran.
7. Struktur
Sifat struktur masa batuan seperti schistocity, bidang perlapisan, kekar, diabases, dan sesar mempunyai pengaruh yang sama pentingnya dengan jurus dan kemiringan dalam pengaturan lubang ledak, kegiatan pemboran, dan kestabilan dinding lubang ledak.
20 8. Karakteristik pecahan
Karakteristik pecahan adalah sifat batuan ketika dipukul dengan palu.
Pecahan batuan akan mempunyai bentuk yang khas dan tingkat pecahannya dipengaruhi oleh tekstur, komposisi mineral, dan struktur batuannya.
2.1.8 Geometri pemboran
Geometri pemboran meliputi diameter lubang bor, kedalaman lubang tembak, kemiringan lubang tembak, dan juga pola pemboran.
a. Diameter lubang tembak.
Di dalam menentukan diameter lubang tembak tergantung dari volume massa batuan yang akan dibongkar, tinggi jenjang, tingkat fragmentasi yang diinginkan, mesin bor yang dipergunakan, dan kapasitas alat muat yang akan dipergunakan untuk kegiatan pemuatan material hasil pembongkaran.
Untuk diameter lubang tembak yang terlalu kecil, maka faktor energi yang dihasilkan akan berkurang sehingga tidak cukup besar untuk membongkar batuan yang akan diledakkan, sedang jika lubang tembak terlalu besar maka lubang tembak tidak cukup untuk menghasilkan fragmentasi yang baik, terutama pada batuan yang banyak terdapat kekar dengan jarak kerapatan yang tinggi. Ketika kekar membagi burden dalam blok-blok yang besar, maka fragmentasi yang akan terjadi bila masing-masing terjangkau oleh suatu lubang tembak. Hal seperti ini menghendaki diameter lubang tembak yang kecil.
Diameter lubang tembak yang kecil juga memberikan patahan atau hancuran yang lebih baik pada bagian atap jenjang. Hal ini berhubungan dengan stemming, di mana lubang tembak yang besar maka panjang stemming juga akan
21
semakin besar dikarenakan untuk menghindari getaran dan batuan terbang, sedangkan jika menggunakan lubang tembak yang kecil maka panjang stemming dapat dikurangi.
b. Kedalaman lubang tembak
Kedalaman lubang tembak biasanya disesuaikan dengan tinggi jenjang yang diterapkan. Dan untuk mendapatkan lantai jenjang yang rata maka hendaknya kedalaman lubang tembak harus lebih besar dari tinggi jenjang, yang mana kelebihan daripada kedalaman ini disebut dengan sub drilling.
c. Kemiringan lubang tembak (Arah pemboran)
Arah pemboran yang kita pelajari ada dua, yaitu arah pemboran tegak dan arah pemboran miring. Arah penjajaran lubang bor pada jenjang harus sejajar untuk menjamin keseragaman burden yang ingin didapatkan dan spasi dalam geometri peledakan. Lubang tembak yang dibuat tegak, maka pada bagian lantai jenjang akan menerima gelombang tekan yang besar, sehingga menimbulkan tonjolan pada lantai jenjang, hal ini dikarenakan gelombang tekan sebagian akan dipantulkan pada bidang bebas dan sebagian lagi akan diteruskan pada bagian bawah lantai jenjang.
Sedangkan dalam pemakaian lubang tembak miring akan membentuk bidang bebas yang lebih luas, sehingga akan mempermudah proses pecahnya batuan karena gelombang tekan yang dipantulkan lebih besar dan gelombang tekan yang diteruskan pada lantai jenjang lebih kecil.
Adapun keuntungan dan kerugian dari masing-masing lubang adalah : Untuk lubang tembak tegak (vertikal) adalah :
22 Keuntungannya :
1. Untuk tinggi jenjang yang sama panjang lubang ledak lebih pendek jika dibandingkan dengan lubang ledak miring.
2. Kemungkinan terjadinya lontaran batuan lebih sedikit.
3. Lebih mudah dalam pengerjaannya.
Kerugiannya :
1. Penghancuran sepanjang lubang tidak merata
2. Fragmentasi yang dihasilkan kurang bagus terutama di daerah stemming.
3. Menimbulkan tonjolan-tonjolan pada lantai jenjang (toe).
4. Dapat menyebabkan retakan ke belakang jenjang (backbreak) dan getaran tanah.
Untuk lubang tembak miring adalah : Keuntungannya :
1. Bidang bebas yang terbentuk semakin besar 2. Fragmentasi yang dihasilkan lebih bagus
3. Dapat mengurangi terjadinya backbreak dan permukaan jenjang yang dihasilkan lebih rata.
4. Dapat mengurangi bahaya kelongsoran pada jenjang.
Kerugiannya :
1. Kesulitan untuk menempatkan sudut kemiringan yang sama antar lubang.
2. Biaya operasi semakin meningkat.
d. Pola pemboran
23
Pola pemboran yang biasa diterapkan pada tambang terbuka biasanya menggunakan tiga macam pola pemboran yaitu :
1. pola pemboran bujur sangkar.
2. Pola pemboran persegi panjang.
3. Pola pemboran selang seling.
2.1.9 Pola pemboran
Fragmentasi batuan dapat juga dipengaruhi oleh pola pemboranyang diterapkan. Pola pemboran merupakan suatu pola pada kegiatan pemboran dengan mendapatkan lubang-lubang tembaksecara sistematis. Pola pemboran yang bisa diterapkan pada tambang terbuka bisanya ada tiga macam pola pemboran yaitu:
a) Pola pemboranbujur sangkar (square drill pattern)
Pola pemboran ini adalah dimana jarak antara burden dan spasi sama panjang yang membentuk bujur sangkar. Keuntungan pola ini dalam penerapannya dilapangan adalah lebih mudah melakukan pemboran dan untuk pengaturanlebih lanjut. Akan tetapi kerugiannya adalah volume batuan yang tidak terkena didaerah pengaruh peledakan cukup besar sehingga fragmentasi batuan hasil peledakan kurang seragam. Biasanya pola peledakan ini dikombinasikan dengan pola peledakan V Delay Pattern.
Keuntungan pola pemboran bujur sangkar adalah:
1. Lebih mudah dalam penempatan titik yang akan dibor,karena jarak spacing dan burden yang sama antara lubang.
2. Mudah dalam pengerjaan dilapangan.
24 Kerugian pola bujur sangkar:
1. Energi peledakan tidak terdistribusi secara optimal danpada hasil peledakan masih ditemukan bongkahan batuan.
2. Secara teoritis, semakin banyak lubang ledak semakin banyak pula bahan peledak dan detonator delaynya. Berikut adalah gambar pola pemboran bujur sangkar pada gambar 2.2.
FREEFACE
BARIS 1 BARIS 2 BARIS 3 B S
S = B
BARIS 4
Gambar 2.2 Pola Pemboran Bujur Sangkar b) Pola pemboran persegi panjang (rectangular drill pattern)
Pola pemboran persegi panjang dimana ukuran spacing dalam satu baris lebih besar dari jarak burden yang membentuk pola persegi panjang.Untuk mendapatkan fragmentasi yang baik, pola ini kurang tepat karena daerah yang tidak terkena pengaruh peledakan cukup besar, dapat dilihat pada gambar 2.3.
FREEFACE
BARIS 1
BARIS 2
BARIS 3 B S
S = B
Gambar 2.3 Pola Pemboran Persegi Panjang
25
c) Pola pemboran selang-seling (staggered drill pattern)
Dalam pemboran selang seling lubang tembak dibuat seperti zig zag sehingga membentuk pola segi tiga. Dimana jarak spacing besarnya sama atau lebih besar dari pada jarak burden. Pada pola ini daerah yang tidak terkena pengaruh peledakan cukup kecil dibandingkan dengan pola yang lainya. Namun pada penerapan di lapangan pola ini cukup sulit dalam melakukan pemboran dan pengaturan lebih lanjut. Tetapi untuk menperbaiki fragmentasi batuan hasil peledakan maka pola ini lebih cocok untuk digunakan.
Keuntungan dari pola selang seling ini adalah sebagai berikut:
1. Dapat memberikan keseimbangan yang baik sehingga volume batuan yang tidak terkena pengaruh ledakan sangat kecil.
2. Delay yang digunakan tidak terlalu banyak, karena dalam satu baris lubang ledak diberi nomor delay yang sama.
3. Jumlah lubang bor yang digunakan juga lebih sedikit dibandingkan dengan pola yang lain.
4. Energi yang dihasilkan terdistribusi lebih optimal dalan batuan.
Kerugian dari pola selang seling adalah sebagai berikut:
1. Kesulitan dalam penempatan titik bor, karena titik bor yang dibuat tidak sejajar dengan baris yang berdekatan.
2. Dan lebih sulit dalam pengaturannya dilapangan. Pemboran selag seling dapat dilihat pada gambar 2.4.
26 FREEFACE
BARIS 1 BARIS 2 BARIS 3 B S
S = B
BARIS 4
Gambar 2.4 Pola Pemboran Selang-Seling 2.1.10 Diameter lubang bor
Ukuran diameter lubang tembak merupakan faktor yang penting dalam merancang suatu peledakan, karena akan mempengaruhi dalam penentuan jarak burden dan jumlah bahan peledak yang digunakan pada setiap lubangnya.
Pemilihan diameterlubang tembak tergantung pada tingkat produksi yang diinginkan. Pemilihan ukuran diameter lubang tembak secara tepat akan memperoleh hasil fragmentasiyang baik dan seragam.
Faktor-faktor yang harus diperhatikan dalam pemilihan diameter lubang tembak yaitu sebagai berikut:
a) Ukuran fragmentasi yang diinginkan.
b) Bahaya getaran yang akan ditimbulkan.
c) Biaya bahan peledak yang akan dibutuhkan.
Untuk diameter lubang tembak yang kecil, maka energi yang dihasilkan akan kecil,sehingga jarak antar lubang tembak dan jarak kebidang bebas haruslah kecil juga. Dengan maksud agar energi ledakan cukup kuat untuk menghacurkan
27
batuan, begitu juga sebaliknya. Pengaruh energi peledakan pada pola pemboran dapat dilihat pada gambar 2.5.
Gambar 2.5 Pengaruh Energi Ledakan Pada Pola Pemboran
Pada gambar 2.5 menunjukan bahwa hasil produktivitas dan fragmentasi peledakan dengan menggunakan pola pemboran selang-seling lebih baik dari pada pola pemboran sejajar, hal ini disebabkan energi yang dihasilkan pada pemboran selang-seling lebih optimal dalam mendistribusikan energi peledakan yang bekerja dalam batuan.
2.1.11 Baik Buruknya Hasil Peledakan
Baik buruknya hasil peledakan akan sangat ditentukan oleh mutu lubang bor :
1. Keteraturan Tata Letak Lubang Bor.
Tujuan pemboran adalah untuk meletakkan bahan peledak pada posisi yang sudah direncanakan. Untuk itu, lubang-lubang bor dirancang dengan pola yang teratur, sehingga bahan peledak dapat terdistribusi secara merata dan dengan demikian setiap kolom bahan peledak akan mempunyai beban yang sama (lihat gambar 2.6)
28
Gambar 2.6 Ketidakteraturan Tata Letak 2. Penyimpangan Arah dan Sudut Pemboran
Hal ini perlu dicermati terutama dalam pemboran miring, pada pemboran miring maka posisi alat borakan sangat menentukan. Walaupun tata letak lubang bor dipermukaan sudah sempurna, namun bila posisi alat bor tidak benar-benar sejajar dengan posisi alat bor pada lubang sebelumnya maka dasar lubang bor akan menjadi tidak teratur. Hal yang sama akan dihasilkan bila sudut kemiringan batang bor juga tidak sama. Penyimpangan arah dan sudut pemboran dipengaruhi oleh :Struktur batuan, Keteguhan batang bor, Kesalahan collaring, Kesalahan posisi alat bor. Berikut gambar penyimpangan arah dan sudt pemboran pada gambar 2.7.
Gambar 2.7 Penyimpangan Arah dan Sudut Pemboran
29 b. Kedalaman dan Kebersihan Lubang Bor
Lantai (permukaan) bor biasanya tidak rata dan datar sehingga kedalaman lubang bor juga tidak akan seluruhnya sama. Untuk itu area yang akan di bor sebaiknya akan diteliti terlebih dulu agar kedalaman masing-masing lubang bor dapat ditentukan. Setelah dilakukan pemboran material bisa masuk kedalam lubang yang mengakibatkan kedangkalan lubang bor. Kedalaman lubang bor dapat dilihat pada gambar 2.8.
Gambar 2.8 Kedalaman dan Kebersihan Lubang Bor 2.1.12 Umur Dan Kondisi Mesin Bor
Prestasi kerja suatu alat sangat ditentukan oleh manajemen peralatan, kondisi kerja dan kondisi alat itu sendiri. Alat yang baru tidak akan produktif apabila managemen dan skedullingnya tidak tepat, lebih-lebih untuk alat yang umur pakainnya sudah cukup lama (5 tahun).
Alat yang sudah lama digunakan untuk pemboran, kemampuannya akan semakin menurun seiring berjalannya waktu. Sehingga penurunan kemampuan alat bor akan berpengaruh terhadap kecepatan pemboran. Umur mata bor dan
30
batang bor ditentukan oleh meter kedalaman yang dicapai dalam melakukan pemboran.
2.1.13 Keterampilan Operator
Keterampilan seorang operator dalam mengoperasikan mesin bor sangat berpengaruh terhadap produktivitas mesin bor. Semakin terampil seorang operator, maka akan semakin tinggi produktivitasnya dalam pengoperasian mesin bor, begitu juga sebaliknya.
2.1.14 Geometri Peledakan
Richard L Ash(1963) menyebutkan yang termasuk kedalam geometri peledakan adalah: Burden, spacing, stemming, subdrilling, kedalaman lubang ledak, Panjang kolom isian dan tinggi jenjang.
1. burden
burden merupakan jarak tegak lurus terpendek antara muatan bahan peledak dengan bidang bebas terdekat kemana arah perpindahan material akan terjadi. Pada penentuan jarak burden ada beberapa factor yang harus diperhitungkan seperti diameter lubang ledak, densitas batuan, densitas bahan peledak yang akan di pakai dan kondisi geologi pada daerah tersebut. Semakin besar diameter lubang ledak yang di gunakan maka jarak burden akan semakin besar karena bahan peledak yang di gunakan semakin banyak tiap lubangnya sehingga energi yang di timbulkan semakin besar. Sedangkan jika densitas batuan semakin besar maka diperlukan jarak burden yang semakin kecil agar energi ledak dapat bekonsentrasi secara maksimal. Struktrur geologi daerah juga diperlikan sebagai factor koreksi terhadap burden. Jarak burden yang baik adalah jarak
31
dimana energi ledakan bisa menekan batuan secara maksimal sehingga pecahnya batuan sesuai deangan fragmentasi yang di rencanakan dengan mengupayakan sekecil mungkin terjadinya batuan terbang, bongkahan, dan retaknya batuan pada batas akhir jenjang.
Rancangan menurut Richard L Ash KB = KBstd × AF1 × AF2
Keterangan:
KB = Nisbah burden yang telah dikoreksi KBstd = KB standar bernilai 30
AF1 =
1/3
AF2 = � . 2
� . 2
1/3
Sehingga didapatkan ukuran burden sebagai berikut:
B = KB ×De
12 ...( 2.1) (Saptono. 2006)
Keterangan:
B = Burden (m)
De = Diameter lubang ledak (m) 2. Spacing (S)
Spacing adalah jarak antara lubang-lubang tembak yang berdekatan, terangkai dalam satu baris (row), diukur sejajar dengan jenjang (pit wall) dan tegak lurus burden.Spacing merupakan fungsi dari burden dan dihitung setelah burden ditetapkan terlebih dahulu.
Rancangan menurut Richard L Ash
S = KS × B………(2.2) (Saptono. 2006)
32 Keterangan:
KS = spacing Ratio (1.00-2.00) B = Burden
Jika ukuran Spacing lebih kecil dari burden maka cenderung mengakibatkan stemming ejection lebih dini, gas hasil ledakan disemburkan ke udara bebas (atmosfer) bersamaan dengan noise dan air blast. Sebaliknya, jika jarak spacing terlalu besar diantara lubang tembak maka fragmentasi yang dihasilkan menjadi buruk.
3. Stemming (T)
Stemming adalah bagian lubang tembak yang tidak diisi bahan peledak tetapi diisi oleh material pemampat seperti pasir, cutting hasil pemboran dan tanah liat. Stemming berfungsi untuk mengurung gas yang terbentuk akibat reaksi detonasi bahan peledak didalam lubang tembak dan untuk menjaga keseimbangan tekanan (stress balance) sehingga gelombang tekan merambat kearah bidang bebas dahulu daripada ke arah pemampat. Stemming merupakan kunci sukses untuk fragmentasi yang baik. Pengungkungan akan membuat energi bahan peledak optimal dari lubang ledak, material dan panjang stemming yang tepat diperlukan untuk membuat energi horizontal dan vertikal bahan peledakan yang sesuai. Rancangan menurut Richard L Ash.
T = KT × B...( 2.3) (Saptono. 2006)
KT = Steming Ratio (0.75-1.00)
33 4. Subdrilling (J)
Subdrilling adalah tambahan kedalaman dari lubang tembak dibawah rencana lantai jenjang. Pemboran lubang tembak sampai batas bawah dari lantai bertujuan agar seluruh permukaan jenjang bisa secara full face setelah dilakukan peledakan, jadi untuk menghindari agar pada lantai jenjang tidak terbentuk tonjolan-tonjolan (toe) yang sering mengganggu operasi pengeboran berikutnya dan menghambat kegiatan pemuatan dan pengangkutan. Secara praktis Subdrilling dibuat antara 20 % sampai 40 % Burden.
Rancangan menurut Richard L Ash
J = KJ × B………(2.4)
(Saptono. 2006)
KJ = Subdrilling ratio (0.30) 5. Kedalaman Lubang Ledak (H)
Kedalaman lubang tembak adalah penjumlahan dari dimensi tinggi isian bahan peledak, stemming dan subdrilling. Jika arah lubang tembak vertikal maka kedalaman lubang tembak merupakan penjumlahan dari tinggi jenjang dan subdrilling. Kedalaman lubang tembak dapat dicari dengan menggunakan rumus:
H = KH × B………...( 2.5)
(Saptono. 2006) Keterangan:
H = Kedalaman lubang ledak (m) KH = Nisbah Kedalaman Lubang KH = 1.50 – 4.00
34
Lubang ledak tidak hanya vertikal, tetapi dapat juga dibuat miring, sehingga terdapat parameter kemiringan lubang ledak. Kemiringan lubang ledak akan memberikan hasil berbeda, baik dilihat dari ukuran fragmentasi maupun arah lemparannya. Untuk memperoleh kecermatan perhitungan perlu ditinjau adanya tambahan parameter geometri pada lubang ledak miring.
B = burden sebenarnya (true burden) B’ = burden semu (apparent burden)
= Sudut kemiringan kolom lubang ledak.
6. Tinggi Jenjang (L)
Tinggi jenjang berhubungan erat dengan parameter geometri peledakan lainnya dan ditentukan terlebih dahulu atau ditentukan kemudian setelah parameter serta aspek lainnya diketahui. Tinggi jenjang maksimum biasanya dipengaruhi oleh kemampuan alat bor dan ukuran mangkok (bucket) serta tinggi jangkauan alat muat. Pertimbangan lainnya adalah kestabilan jenjang jangan sampai runtuh, baik karena daya dukungnya lemah atau akibat getaran peledakan.
Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa jenjang yang pendek memerlukan diameter lubang yang kecil, sementara untuk diameter lubang besar dapat diterapkan pada jenjang yang lebih tinggi.
Rancangan menurut Richard L Ash
L = H - J ...( 2.6 ) (Saptono. 2006)
Keterangan:
L = Tinggi jenjang (m)
35 7. Volume peledakan
Volume peledakan dapat dicari dengan menggunakan rumus:
V = B × S × L……….(
2.7)(Saptono. 2006) Keterangan:
V = Volume peledakan (m3) B = Burden (m)
S = Spacing (m) L = Tinggi jenjang (m) 2.1.15 Efisiensi Kinerja Alat
Merupakan tingkat prestasi kerja alat yang digunakan untuk melakukan produksi dari waktu yang tersedia. Untuk menilai kondisi suatu alat dapat dilakukan dengan mengetahui empat tingkat ketersediaan alat dibawah ini, yaitu :
1. Ketersediaan Mekanik (Mechanical Availability, MA)
Ketersediaan mekanik adalah suatu cara untuk mengetahui kondisi mekanik yang sesungguhnya dari alat yang digunakan. Kesediaan mekanik (MA) menunjukan ketersediaan alat secara nyata karena adanya waktu akibat masalah mekanik. (Partanto : 1996 ).
Persamaan dari ketersediaan mekanik adalah :
�� = + 100% ………. ( 2.8 )
Dimana :
W = Jumlah jam kerja alat, yaitu waktu yang dipergunakan oleh operator untuk melakukan kegiatan pemboran.
36
R =Jumlah jam perbaikan, yaitu waktu yang dipergunakan untuk perbaikan dan waktu yang hilang akibat menunggu saat perbaikan termasuk juga waktu penyediaan suku cadang serta waktu perawatan.
2. Ketersediaan Fisik (Physical Availability, PA)
Ketersediaan fisik menunjukan kesiapan alat untuk beroperasi didalam seluruh waktu kerja yang tersedia. (Partanto :1996).
Persamaan dari ketersediaan fisik adalah :
�� = + ++ 100% ………. ( 2.9 )
Dimana :
S = Jumlah jam siap yaitu jumlah jam alat yang tidak dipergunakan padahal alat tersebut siap beroperasi.
(W+R+S)=Jumlah jam tersedia, yaitu jumlah seluruh jam jalan atau jumlah jam kerja yang tersedia dimana alat dijadwalkan untuk beroperasi.
3. Penggunaan Yang Efektif (EU)
Penggunaan efektif menunjukan berapa persen waktu yang dipergunakan oleh alat untuk beroperasi pada saat alat tersebut dapat digunakan. Penggunaan efektif yang sebenarnya sama dengan pengertian efisiensi kerja. (Partanto : 1996).
Persamaan dari kesediaan penggunaan efektif adalah:
= ( + + )x100% ……… ( 2.10 )
37
4. Pemakaian Ketersediaan (use of availability, UA)
Ketersediaan penggunaan menunjukan berapa persen waktu yang dipergunakan oleh alat untuk beroperasi pada saat alat tersebut dapat digunakan.
penggunaan. Efektif EU sebenarnya sama dengan pengertian efesiensi kerja.
(Partanto : 1996 ).
Persamaan dari ketersediaan penggunaan adalah:
UA = + x 100% ……… ( 2.11 )
Penilaian ketersediaan alat bor dilakukan untuk mengetahui kondisi dan kemampuan alat bor untuk menyediakan lubang ledak. Kesediaan alat dikatan sangat baik jika persen ≥90%. dikatakan sedang jika berkisar antara 70% - 80%, dikatakan buruk jika persen kesediaan alat ≤70%. Kinerja mesin Bor sangat mempengaruhi dalam kegiatan penambangan ataupun peledakan batuan, karena apabila kinerja mesin bor tidak sesuai dengan yang diharapkan akan sangat berpengaruh dalam kegiatan peledakan. Karena tanpa lubang ledak sebuah peledakan tidak akan mungkin terjadi. Adapun Fungsi dari pemboran tersebut adalah untuk membuat lubang sebagai tempat bahan peledak. dalam pembuatan lubang ledak ini mesin bor digerakkan oleh compresor, dan kompresor digerakkan oleh bahan bakar minyak. Jika kinerja suatu mesin bor itu bagus maka akan mendapatkan hasil yang maksimal tentunya akan memberikan keuntungan besar bagi perusahaan.
38
2.1.16 Produksi Mesin Bor Secara Aktual di Lapangan
Untuk perhitungan produktivitas kemampuan mesin bor dilapangan dilakukan menggunakan alat stopwatch untuk mengetahui berapa waktu edar mesin bor untuk menyelesaikan satu lubang bor dengan kedalaman yang di inginkan:
1. Menggunakan alat stopwatch
Pada proses menghitung cycle time mesin bor kegiatan yang dilakukan adalah:
a. menghitung waktu pemboran dari muka tanah sampai kedalaman tertentu.
b. Menghitung waktu saat melakukan penyambungan batang bor.
c. Menghitung waktu saat melepas batang bor, menghembus cutting, dan mengangkat batang bor dari kedalaman tertentu sampai ke permukaan.
d. Menghitung waktu saat terjadi hambatan dan waktu mengatasi hambatan saat melakukan pemboran.
e. Menghitung berapa waktu pindah mesin bor untuk pindah ke lubang yang lain dan mempersiapakan kembali mesin bor hingga siap untuk melakukan pemboran kembali.
39 2.1.17 Estimasi Produksi Mesin Bor
Produktivitas suatu mesin bor untuk penyediaan lubang ledak menyatakan berapa volume atau berat batuan yang dapat dicangkup oleh lubang ledak dalam waktu tertentu, sehingga produktivitas mesin bor dinyatakan dalam volume atau berat persatuan waktu (m3/jam, ton/jam). Produktivitas mesin bor ini sangat dipengaruhi oleh :
1. Waktu edar pemboran (cycle time)
Waktu edar adalah waktu yang diperlukan oleh mesin bor untuk menyelesaikan satu lubang bor dengan kedalaman, termasuk adanya hambatan- hambatan yang terjadi selama kegiatan pemboran berlangsung.
Persamaan waktu edar pemboran untuk batang bor tunggal yaitu :
Ct = Bt + St + At + Dt + Pt ………. ( 2.12 ) Keterangan :
Ct = waktu edar (menit)
Bt = waktu pemboran dari muka tanah sampai kedalaman tertentu (menit) St = waktu menyambung batang bor (menit)
At = waktu melepas batang bor, menghembus cutting, dan mengangkat batang bor dari kedalaman tertentu sampai ke permukaan (menit)
Dt = waktu untuk mengatasi hambatan (menit)
Pt = waktu pindah ke lubang yang lain dan mempersiapkan alat bor hingga siap untuk melakukan pemboran (menit)
40 2. Kecepatan pemboran (gross drilling rate)
Merupakan perhitungan laju pemboran rata-rata (kotor) untuk satu lubang bor dan sudah termasuk waktu untuk mengatasi hambatan.
Gdr = H / Ct ………. ( 2.13 )
Keterangan : Gdr = kecepatan pemboran (meter/menit) H = kedalaman lubang tembak (meter) Ct = waktu edar pemboran (menit) 3. Efisiensi kerja alat bor
Efisiensi kerja adalah perbandingan antara waktu kerja produktif dengan waktu kerja yang terjadwal dan dinyatakan dalam persen. Waktu produktif adalah waktu yang digunakan untuk kerja pemboran.
Eff = W
+ + 100% ……… ( 2.14 )
Keterangan :
EU = Efisiensi kerja alat bor (%)
W = Jam kerja alat, yaitu waktu yang dibebankan kepada operator suatu alat yang dalam kondisi dapat dioperasikan, artinya tidak rusak. Waktu ini meliputi pula tiap waktu mengatasi hambatan hambatan yang ada, waktu untuk pulang pergi permukaan kerja, waktu pindah tempat permukaan kerja, waktu pelumasan dan pengisian bahan bakar, serta waktu hambatan akibat keadaan cuaca (jam)
41
R = Jumlah jam perbaikan, yaitu waktu yang digunakan untuk perbaikan dan waktu yang hilang akibat menunggu saat perbaikan, termasuk juga waktu penyediaan suku cadang serta waktu perawatan (jam)
S = Jumlah jam menunggu alat, yaitu jumlah jam suatu alat yang tidak dapat pergunakan padahal alat tersebut tidak rusak dan dalam keadaan siap beroperasi (jam)
4. Volume batuan yang diledakan
Volume peledakan dapat dicari dengan menggunakan rumus pada persamaan ( 2.10 ).
5. Volume Setara
Volume setara (Equivalent volume, Veq) menyatakan volume batuan yang diharapkan terbongkar untuk setiap meter kedalaman lubang ledak yang dinyatakan dalam m3/m. Volume setara dapat dihitung dengan persamaan (Richad L Ash, 1963).
Veq = V / Nx(H) ………. ( 2.15 ) Keterangan : Veq = volume setara (m3/m)
V = volume batuan yang diledakkan (m3) H = kedalaman lubang bor (m)
6. Produktivitas alat bor
Produktifitas suatu mesin bor untuk penyediaan lubang ledak menyatakan berapa volume atau berat batuan yang dapat dicakup oleh lubang ledak dalam waktu tertentu, sehingga produktifitas mesin bor dinyatakan dalam volume atau berat per satuan waktu (m2/jam, ton/jam). Ini dengan anggapan bahwa seluruh
42
volume cakupan lubang ledak itu akan terbongkar ketika diledakkan. Produktifitas mesin bor dipengaruhi oleh geometri dan pola pemboran, kecepatan pemboran, efesiensi kerja, dan volume setara.
P = Veq x Gdr x Eff x 60 ……… ( 2.10 ) Keterangan : P = produktivitasi alat bor (m3//jam)
Veq = volume setara (m3/m)
Gdr = kecepatan pemboran (meter/menit) 60 = konversi dari menit ke jam
2.2 Kerangka Konseptual
Dalam penelitian ini ada kerangka konseptual yang akan membantu penulis dalam penyempurnaan tugas akhir ini yang meliputi:
2.2.1 Input
Input dalam kegiatan penelitian ini diperoleh dari sumber yaitu :
1. Data primer yaitu data – data yang di peroleh dari kegiatan lapangan yang bersumber dari pangamatan langsung,wawancara dan observasi di lapangan seperti data lubang bor, kedalaman lubang bor, kecepatan pngeboran, dan data cycle time pemboran.
2. Data sekunder yaitu data-data yang di ambil dari instansi perusahaan, peta topografi, peta geologi, data rencana pemboran, data dari alat bor, spesifikasi mesin bor, waktu kerja mesin bor dan operator dan literatur dari buku-buku penunjang dan berbagai pihak yang menguasai bidang yang berhubungan dengan penulisan penelitian ini.
3.
43 2.2.2Proses
Proses dilakukan dengan menghitung produktivitas mesin bor yang dilaksanakan dan yang idealnya. Evaluasi produktivitas alatbor yaitu dengan menghitung cycle time pada alat bor. Serta meningkatkan kinerja alat bor sehingga mendukung proses pemboran dan dapat meningkatkan efisiensi kerja.
2.2.3 output
Output atau hasil dari penelitian ini adalah Untuk mengetahui kapasitas produktivitas optimal alat bor yang digunakan dalam kegiatan pemboran. Baik itu produktivitas yang aktual dan produktivitas yang ideal.
Gambar 2.9 Kerangka Koseptual
input proses output
Data terdiri dari:
Data primer:
a. Data Cycle time pemboran b. Data geometri
pemboran c. Data lubang bor d. Kedalaman lubang
bor
e. Kecepatan lubang bor
Data sekunder:
a. Data dari alat bor b.Spesifikasi mesin
bor
c. Waktu kerja mesin bor dan operator
a. Produktivitas mesin bor yang aktual.
Dengan mnghitung cycle time pemboran b. Meningkatkan
produktivitas mesin bor yang ideal, Dengan rumus:
P = Veq x Gdr x Eff x 60
a. produktivitas mesin bor yang digunakan dalam kegiatan pemboran secara aktual.
b. Peningkatkan produktivitas mesin bor yang ideal.
44 BAB III
METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Jenis Penelitian
Jenis penelitian yang akan penulis lakukan adalah penelitian terapan, dimana hasil penelitian ini hanya di gunakan untuk objek tempat dimana dilakukan penelitian,sehingga hasil penelitian dapat di gunakan atau di aplikasikan oleh perusahaan atau instansi tempat penulis melakukan penelitian.
Menurut sutrisno hadi (1985),penelitian terapan ini di golongkan dalam penggolongan menurut pemakaiannya yaitu penelitian penerapan yang lebih berorientasi kepada pemenuhan kebutuhan.
3.2 Tempat dan Waktu Penelitian 3.2.1 Tempat Penelitian
Penulis melakukan penelitian di lokasi penambangan Andesit PT. Koto Alam Sejahtera, Jorong Pauh Anok, Nagari Pangkalan, Kecamatan Pangkalan Koto Baru Kabupaten 50 Kota Provinsi Sumatera Barat.
Kabupaten Lima Puluh Kota diapit oleh empat Kabupaten dan satu Provinsi yaitu: Kabupaten Agam, Kabupaten Tanah Datar, Kabupaten Sijunjung dan Kabupaten Pasaman serta Provinsi Riau. Adapun batas-batasnya sebagai berikut:
1. Sebelah Utara: Berbatasan dengan Kabupaten Rokan Hulu dan Kabupaten Kampar Provinsi Riau.
2. Sebelah Selatan: Berbatasan dengan Kabupaten Tanah Datar dan Kabupaten Sijunjung.
