ANALISIS GROUND VIBRATION MENGGUNAKAN PENDEKATAN PEAK PARTICLE VELOCITY PADA KEGIATAN PELEDAKAN SERTA DAMPAK TERHADAP BANGUNAN PT. KIDECO JAYA AGUNG
KABUPATEN PASER PROVINSI KALIMANTAN TIMUR
Nur Hikmah Eko Sahdian1), Andi Ilham Samanlangi, ST,.MT 2), Enni Tri Mahyuni, ST,.MT 3)
Jurusan Teknik Pertambangan, Fakultas Teknik, Universitas Veteran Republik Indonesia Jl. Baruga Raya Telp. (0411) 492 008 – Fax. (0411)492 008 Makassar 90234
E – mail: nurhikmaheko.s@gmail.com
Abstrak
PT. Kideco Jaya Agung (KJA) merupakan salah satu perusahaan tambang milik swasta yang bergerak dibidang usaha pertambangan batubara yang berlokasi di Kabupaten Paser, Provinsi Kalimantan Timur. Pada kegiatan pembongkaran overburden di PT. Kideco Jaya Agung (KJA) dengan sistem peledakan banyak masalah yang sering terjadi salah satunya adalah
ground vibration yang diakibatkan penggunaan bahan peledak yang banyak serta jarak dari
peledakan ke kantor yang terlalu dekat. Untuk memecahkan masalah tersebut maka perlu dilakukan perhitungan nilai peak particle velocity menggunakan teori Scale Distance,George Bertha,dan Langerfors. Dari ketiga teori tersebut dicari nilai selisih rata-rata penyimpangan terkecil yang mendekati nilai peak particle velocity aktual yang digunakan untuk menentukan standar kegiatan peledakan menurut kriteria KepMen LH No.49/Men LH/11/1996, USBM,
Australia Standar Vibration serta SNI 7571 : 2010. Dari hasil perhitungan teori Scale
Distance, George Bertha, dan Langerfors didapat selisih nilai rata-rata penyimpangan peak
particle velocity terhadap aktual sebesar 1,29 mm/s sehingga dapat dijadikan perkiraan untuk
menentukan standar getaran yang aman terhadap bangunan dari lokasi peledakan. Menurut kriteria KepMen LH No.49/Men LH/11/1996 bangunan di kantor Kideco aman untuk jarak > 1000 m dengan PPV 4,85 mm/s, menurut kriteria SNI 7571 : 2010 bangunan di kantor Kideco aman untuk jarak > 1600 m dengan PPV 2,93 mm/s, menurut australia standar vibration
bangunan dikantor kideco aman untuk jarak > 600 m dengan PPV 8,40mm/s serta menurut USBM bangunan di kantor Kideco aman untuk jarak > 200 m dengan PPV 1,090 Inch/s. Sehingga kriteria yang cocok digunakan untuk penentuan standar getaran yang aman terhadap bangunan pada PT. Kideco Jaya Agung adalah Kriteria SNI 7571 : 2010.
I. PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
PT. Kideco Jaya Agung, merupakan perusahaan tambang batubara yang melakukan eksplorasi, mengembangkan dan memproduksi batubara di kabupaten paser, Propinsi Kalimantan Timur.
Perusahaan ini berdiri sejak 1982 dan pemegang ijin tambang batubara Daerah Paser sesuai dengan Perjanjian Karya Perusahaan Pertambangan Batubara (PKP2B) yang dibuat pada Tahun 1982 yang berlaku selama periode 30 tahun sejak Maret 1993.
Penambangan didaerah ini dilakukan dengan sistem tambang terbuka. Besarnya
getaran yang timbul akibat kegiatan peledakan yang dirasakan di daerah pit merupakan kendala yang muncul pada saat kegiatan peledakan dilaksanakan, karena dapat mengakibatkan bangunan-bangunan di sekitar tambang mengalami kerusakan.
Tujuan dari kegiatan peledakan ini adalah untuk membebaskan batuan maupun tanah tersebut, sehingga dapat mempermudah proses penambangan selanjutnya. Dikarenakan lokasi prebench
yang berdekatan dengan wilayah perkantoran dan mencegah kerusakan struktur di sekitarnya, maka pada saat melakukan kegiatan peledakan di pit tersebut harus melakukan pengukuran tingkat getaran tanah di wilayah penambangan terdekat. Besarnya tingkat getaran yang ditimbulkan akan mempengaruhi bangunan-bangunan yang ada di daerah tersebut.
. Oleh sebab itu penulis melakukan penelitian dengan judul “Analisis Ground
Vibration Menggunakan Pendekatan Peak
Particle Velocity Pada Kegiatan Peledakan
Serta Dampak Terhadap Bangunan PT. Kideco Jaya Agung Batu Kajang Kabupaten Paser Provinsi Kalimantan Timur”.
I.1 Tujuan Penelitian
Tujuan Penelitian ini dilakukan pada daerah penelitian yaitu untuk menentukan : 1. Nilai kecepatan getaran tanah (ground
vibration) menggunakan teori (Scale
Distance, Langerfors, dan George
Bertha) untuk digunakan pada
perusahaan.
2. Standar getaran untuk bangunan sesuai kriteria SNI 7571 – 2010, KEPMEN Lingkungan Hidup No. 49, USBM , serta Australia Standar 2187 – 1993.
I.2 Metode Penelitian
Teknik pengambilan data penelitian yang digunakan dalam penulisan dan penyusunan laporan ini yaitu :
Sumber Data
Data-data yang digunakan dalam penulisan laporan Penelitian ini, diperoleh langsung dari lapangan, Laboratorium dan berbagai literatur serta laporan yang ada di lokasi penelitian.
Jenis Data
Data yang diperoleh terdiri atas :
Data Primer
Data Primer adalah data yang diperoleh langsung dari subyek penelitian dengan menggunakan alat pengukuran dan atau alat pengambilan data langsung pada subyek sebagai sumber informasi yang dicari seperti geometri aktual lubang ledak, jumlah isian bahan peledak, pola rangkaian peledakan, dan nilai ppv.
Data Sekunder
Data Sekunder adalah data yang berupa dokumen-dokumen yang berasal dari perusahaan yang dapat menunjang penelitian seperti spesifikasi bahan peledak, curah hujan, peta dan lokasi penambangan, litologi batuan, topografi daerah dan morfologi.
.
II. TINJAUAN UMUM
II.1Lokasi Dan Kesampaian Daerah Penelitian
Secara administratif lokasi kegiatan penambangan PT. Kideco Jaya Agung berada di Kecamatan Batu Sopang dan Kecamatan Muara Komam Kabupaten Paser Provinsi Kalimantan Timur. Secara geografis areal penambangan terletak antara terletak pada 150’00”- 157’02” Lintang Utara dan 11551’00” - 11556’00” Bujur Timur..
Gambar 1. Peta Lokasi dan Kesampaian Daerah PT. Kideco Jaya Agung.
II.2Geologi Regional
Berdasarkan geologi regional Kalimantan Timur, wilayah PKP2B PT. Kideco Jaya Agung masuk dalam sub cekungan paser, yang tersusun oleh satuan batuan berumur Pra – tresier sampai kuarter, sacara umum hampir semua satuan batuan pengisi sub cekungan ini telah mengalami deformasi kecuali endapan yang berumur kuarter.
Wilayah PKP2B PT. Kideco Jaya Agung khsusnya area Roto dan Samarangau, mempunyai struktur geologi utama berupa struktur sinklin yang memanjang dari Utara – Selatan sampai Timur Laut – Barat Daya, dengan kemiringan sayap lipatan antara 100 sampai 600 dan pada beberapa tempat hampir vertical..
III. LANDASAN TEORI
III.1 GETARAN TANAH (GROUND VIBRATION)
Pengertian Getaran Tanah (Ground Vibration)
Getaran Tanah adalah Gelombang yang terjadi di dalam tanah disebabkan oleh
sumber energi. Sumber energi tersebut dapat berupa gempa bumi ataupun kegiatan peledakan.
Ada beberapa besaran yang perlu diperhatikan dalam mempelajari getaran yaitu:
1. Frekwensi adalah banyaknya getaran yang terjadi tiap satuan waktu, atau didefinisikan sebagai banyaknya getaran yang terjadi setiap satu detik. Frekwensi dilambangkan dengan f dan bersatuan Hz.
2. Periode adalah waktu yang dibutuhkan untuk melakukan satu kali getaran. Periode dilambangkan dengan T dan bersatuan detik.
3. Simpangan adalah jarak maksimum ditempuh benda bergetar. Simpangan dilambangkan dengan A dan bersatuan meter.
.
III.2 Peralatan Yang Di Gunakan Alat yang digunakan untuk mengukur getaran peledakan di lapangan adalah Blastware Minimate Plus (Gambar 3.1). Alat ini memiliki tiga saluran yang terdiri dari saluran perekam getaran yang ditimbulkan dari hasil peledakan yang terdiri dari tiga komponen gerakan batuan pada arah transversal, vertical, dan
longitudinal. Saluran kedua adalah saluran yang digunakan untuk merekam airblast
yang ditimbulkan selama proses peledakan, untuk penelitian ini perekaman terhadap
airblast tidak dilakukan karena keterbatasan
alat (alat tidak dilengkapi dengan perekam suara), saluran ketiga adalah saluran untuk mengkoneksikan alat ke komputer/laptop (output data hasil rekaman baik itu dari hasil getaran maupun hasil suara ledakan)
yang kemudian data tersebut di import kedalam software Blastware.
Alat ini terdiri dari: 1. Geophone
2 Microphone (Sound level meter)
Gambar 2 : Blastmate Minimate Plus III
III.3 FaktorFaktorYangMempengaruhi Getaran
Dua faktor prinsip yang mempengaruhi tingkat getaran hasil dari ledakan suatu muatan bahan peledak, yaitu : jarak dan ukuran (jumlah) muatan. Beberapa penelitian telah dilakukan dalam usaha menentukan hubungan antara faktor-faktor tersebut dengan tingkat getaran.
Efek dari faktor berat muatan dan jarak dapat diuji masing-masing secara terpisah.
Ukuran Muatan
Faktor paling penting yang mempengaruhi terjadinya getaran adalah ukuran muatan (jumlah) muatan bahan peledak. Apabila muatan ditambah maka tingkat getaran akan bertambah.
Jarak
Apabila jarak dari tempat peledakan bertambah, getaran akibat peledakan semakin kecil. Setiap peledakan direkam oleh suatu alat yang disebut geophone berturut-turut pada jarak yang di tambah.
III.4 Teori – Teori Getaran Tanah (Ground Vibration)
Teori Scale Distance
Scale Distance adalah parameter
untuk dimensi jarak. Scale distance
dinyatakan sebagai perbandingan antara jarak dan isian bahan peledak yang mempengaruhi hasil getaran dan energi
ledakan di udara. Jika isian lubang , gelombang akan dirambatkan di depan
lubang bor. Scale distance, d/w½. w total berat bahan peledak yang meledak per
delay sedangkan d merupakan jarak dari
alat perekam terhadap lokasi peledakan. Rumus di atas dapat dituliskan sebagai berikut (Blasting and Explosives Quick
Reference Guide : 2010): PPV = K m
W
d
2 / 1 Keterangan:PPV = Peak particle velocity (mm/sec),
d = Jarak dari recorder ke lokasi peledakan,
W = Total berat bahan peledak per minimum 8ms/delay, K,m = Konstanta, 2 / 1 W d
= Square root scale distance
untuk isian lubang ledak (m/kg1/2)
Konstanta K dan m disebut sebagai faktor tempat (site factor). Nilai tersebut menyatakan energi yang ditransferkan dari bahan peledak ke batuan sekitarnya. Berkurangnya nilai peak particle velocity
dipengaruhi geometri penyebaran dan pengaruh dari karakteristik batuan disebut sebagai slope factor, m.
Getaran tanah terjadi pada daerah elastis. Pada daerah ini tegangan yang diterima material lebih kecil dari kuat tarik material sehingga hanya menyebabkan perubahan bentuk dan volume. Sesuai dengan sifat elastis material maka bentuk dan volume akan kembali pada keadaan semula setelah tidak ada tegangan yang
bekerja. Getaran tanah dapat diukur dengan
menggunakan teori yang dikemukakan oleh Giorgio Berta (1990).
Teori ini mempertimbangkan beberapa faktor antara lain: faktor impedansi, faktor
coupling, faktor perubahan, jumlah bahan peledak yang digunakan, energi per unit massa bahan peledak, jarak, bobot isi
batuan, kecepatan seismik dan tipe
kelompok batuan. Dari beberapa faktor
tersebut kemudian dibuat rumusan
perhitungan yaitu sebagai berikut:
1) Faktor impedansi (1) : 2 2 1 ) ( ) ( 1 r c r c Keterangan : 1 = Faktor impedansi
Ic = Impedansi bahan peledak (kg m-2 s-1)
Ic = ρe ( kg/m3) x VOD (m/sec)
ρe = Bobot isi bahan peledak (kg/ m3)
VOD = Kecepatan detonasi (m/sec)
Ir = Impedansi batuan (kg m-2 s-1)
Ir = ρr (kg/m3) x C (m/sec) ρr = Bobot isi batuan (kg/m3
)
C = Kecepatan gelombang seismik
(mm/sec)
2) Faktor coupling (2) :
Faktor coupling dalam hal ini merupakan
fungsi dari “coupling ratio” atau
perbandingan antara diameter lubang ledak dengan isian bahan peledak (f/c), dimana
besaran coupling ratio ini akan menurunkan
tekanan gas hasil peledakan yang dengan sendirinya akan memperkecil energi yang
diteruskan pada batuan. Faktor coupling
dinyatakan oleh persamaan sebagai berikut
:
1 1 2 e ef e Keterangan : 2 = Faktor couplingf = Diameter lubang ledak (inchi)
c =Diameter isian bahan peledak (inchi)
e = 2,72
Dari persamaan diatas, maka secara otomatis 2 akan mendekati harga 1 jika c mendekati harga f dan 2 akan turun
dengan besarnya coupling ratio.
Pemanfaatan fenomena tekanan dinamik sebagai fungsi dari coupling ratio dalam teknologi peledakan dikenal dengan istilah “decoupling” yaitu dengan meningkatkan copling ratio, atau dengan kata lain
menggunakan cartridge dengan diameter
yang lebih kecil dari diameter lubang ledak.
3) Faktor perubahan (3) :
Faktor perubahan ini menyatakan besarnya perubahan energi dari bahan peledak yang diubah menjadi getaran, yang diperkirakan sekitar 40%. Jadi besarnya faktor perubahan (3) adalah 0,40 jika peledakan dilakukan terbuka (berhubungan dengan udara luar) dan jika didalam tanah 3 < 0,40.
Dari tiap-tiap tipe batuan dibagi dalam
3 (Tiga) kelompok berdasarkan
karakteristik atau sifat - sifat kekerasan dari batuan tersebut seperti tercantum pada Tabel 3.3
Tabel 3.3
Tipe Kelompok Batuan
Type of Ground Kf
Water logged sands and gravels
0,11 – 0,13
Compacted aluviums 0,06 – 0,09
Hard and compact rock 0,01 – 0,03 (sumber : Buku Explosive George Bertha : 1990)
Dari tipe kelompok batuan diatas
dapat ditentukan besarnya frekwensi
getaran yang dihasilkan oleh kegiatan peledakan. Frekwensi disini adalah untuk
menentukan besarnya perambatan
gelombang pada batuan, yaitu dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut:
f = (Kf log R)-1 Keterangan :
F = Frekwensi (Hz)
Kf = Faktor pengaruh karakteristik dari tanah
R = Jarak titik ledak ke sensor yang dituju (m)
Dari faktor-faktor tersebut diatas dengan beberapa penelitian yang telah dilakukan
oleh Giorgio Berta dalam usaha menetukan
hubungan antara faktor-faktor tersebut, maka tingkat getaran tanah dapat dicari
dengan persamaan sebagai berikut (Giorgio
Berta : 1990) : rxC x KfxLogRx x x x x R Q V 5 106 3 2 1 Keterangan :
V = Kecepatan getaran tanah (m/sec)
Q = Jumlah bahan peledak yang digunakan per delay (kg)
R = Jarak titik ledak ke sensor yang dituju (m)
ε = Energi perunit massa (J/kg) ρr = Bobot isi batuan (kg/m3
)
C = Kecepatan gelombang seismik (m/sec) Setelah didapatkan nilai peak
partikel velocity maka di tentukan juga nilai
simpangan, percepatan dan percepatan gravitasi seperti persamaan di bawah.
fs
V A 2 ac
2fsV
9810 2 fs V g Keterangan: A = Simpangan(mm)V = Kecepatan Getaran Tanah (mm/sec) fs = Frekwensi (Hz)
ac= Percepatan (mm/s2) g = Gravitasi
Teori Langerfors
Langerfors, Westerberg dan
Kihlstron.“Ground Vibration in Blasting,“
Part I – III, Water Power, 1958. Adapun formula Langerfors adalah sebagai berikut:
2 / 3 R Q K V
fs
V A 2
fs V
ac 42 2 Keterangan:V = Kecepatan Getaran Tanah (mm/sec), Q = Muatan bahan peledak (kg), K = Konstanta
fs = Frekwensi (Hz)
A = Simpangan (mm)
ac = Percepatan(mm/s2)
III.5 Kriteria Getaran Menurut KEPMEN Lingkungan Hidup No. 49 Tahun 1996, SNI 7571 – 2010, Australia Standar, USBM
Menurut Keputusan Menteri Lingkungan Hidup Nomor 49/Men. LH/11/1996 yaitu:
Getaran adalah gerakan bolak-balik suatu massa melalui keadaan seimbang terhadap titik acuan.
Getaran seismik adalah getaran tanah yang disebabkan oleh peristiwa alam dan kegiatan manusia.
Getaran kejut adalah getaran yang terjadi secara tiba-tiba dan sesaat.
Baku tingkat getaran dan getaran kejut adalah batas maksimal tingkat getaran yang diperbolehkan dari usaha atau kegiatan pada media padat sehingga tidak menimbulkan gangguan terhadap kenyamanan dan kesehatan serta keutuhan bangunan.
Tabel 3.1
Baku Tingkat Getaran Kejut
(sumber : SNI 7571 – 2010)
Menurut SNI 7571 – 2010 :
Jumlah vektor puncak (Peak Vektor Sum) adalah resultan vektor dari Peak
Particle Velocity gelombang
Longitudinal, Transversal, dan Vertikal.
Getaran adalah gerak bolak – balik suatu massa melalui keadaan seimbang terhadap suatu titik acuan.
Getaran peledakan adalah getaran yang dihasilkan oleh aktivitas peledakan di tambang terbuka.
Gelombang longitudinal Adalah jenis gelombang tekan – tarik yang menghasilkan pemuaian dan pemadatan pada arah yang sama dengan arah perambatannya
Gelombang transversal adalah jenis gelombang melintang yang bergerak tegak lurus pada arah perambatan gelombang .
Gelombang vertikal adalah jenis gelombang yang gerakan partikel berputar mundur dan vertikal terhadap arah perambatan gelombang
Tabel 3.2
Baku tingkat getaran peledakan terhadap tambang terbuka
(Sumber : Kepmen Lingkungan Hidup no 49 Tahun 1996)
Menurut Australia Standar Vibration Limit
Tabel 3.3
Australia Standar Vibration
Tipe
Bangunan Kecepatan Getaran Tanah Type Monumen dan Bangunan Kuno 2 mm/s A Perumahan 10 mm/s B Komersial dan Bangunan industry 25 mm/s C
(Sumber : vibration standards for different countries: 2011)
Menurut United States of Bureau Mines
(USBM) Tabel 3.4 Standar USBM Jenis Bangunan PPV (inch/S) Kerusakan Gedung/Perumahan <2.0 No Damage 2.0 - 4.0 Plaster Cracking 4.0 - 7.0 Minor Damage >7.0 Major Damage to Structure
(Sumber : vibration standards for different countries: 2011)
IV. HASIL PENYELIDIKAN DAN PEMBAHASAN IV.1 Hasil Penelitian
Data Sekunder
Data sekunder yang diperoleh :
a. Energi perunit massa diambil dari speseifikasi bahan peledak yaitu sebesar 2,8 MJ/kg.
b. Bobot isi batuan 2.400 kg/m3
c. Kecepatan gelombang seismic pada batuan yaitu sebesar 4.300 m/s
d. Bobot isi bahan peledak 1.250 kg/m3 e. Kecepatan reaksi peledakan 3.800 m/s f. Nilai Faktor tipe kelompok batuan 0,03
Data Primer
1. Data Pemboran
Berdasarkan hasil pengamatan di lapangan pola pemboran yang diterapkan oleh PT. Kideco Jaya Agung adalah pola pemboran zig-zag (staggered pattern)
2. Geometri Peledakan
Desain geometri pola peledakan yang digunakan disaesuaikan dengan karakteristik batuan pada lokasi yang akan diledakkan dengan berpatokan pada geometri peledakan yang telah digunakan PT. Kideco Jaya Agung. Geometri peledakan yang diterapkan pada operasi peledakan pada batuan sandstone dapat dilihat pada Tabel 4.1
a. Pola Pemboran dan Pengaturan Peledakan
Pola pemboran yang diterapkan saat ini adalah zig-zag atau selang seling,sedangkan pola peledakan yang digunakan adalah sistem delay.
b. Waktu Tunda
Satuan waktu tunda yang digunakan adalah milisecond (ms) yang terdiri dari 17 ms, 25 ms, 42 ms, 67 ms, dan 109 ms. c. Pemakaian Bahan Peledak
Bahan peledak yang dipakai adalah emulsion tipe T4070G dengan perbandingan komposisi antara pencampuran ANFO dengan Emulsi. Perbandingannya meliputi 70 % ANFO dan 30% emulsion dalam bahan peledak.
Tabel 4.1
Spesifikasi teknis peledakan di lokasi tambang PT. Kideco Jaya Agung No. Nama Dimensi Unit
1 Diameter Lubang Bor 7.88 inch
2 Kedalaman Lubang Bor 6.00 – 9.00 m
3 Burden 7.00 – 8.00 m
4 Spacing 7.00 – 9.00 m
5 Stemming 3.00 – 3.50 m
6 Subdrilling 1.00 m
7 Powder Factor ± 0.25 kg / BCM
(Sumber : Departemen Blasting PT. Kideco Jaya Agung)
1. Hasil Perhitungan Peak Partivle Velocity Teori Scale Distance
Hasil perhitungan getaran akibat peledakan dengan menggunakan teori scale
distance dengan menggunakan data aktual
di lapangan dan nilai perkiraan dari peak
particle velocity berdasarkan nilai scale
distance dan nilai K secara detail
maka dilakukan analisis dari data hasil pengukuran ground Vibration selama bulan Juli – September 2014. Analisis yang digunakan adalah meregresikan data PPV dan SD dari hasil pengukuran tersebut dengan regeresi Power di program
Microsoft Excel.
Dari hasil analisis diatas didapatkan persamaan hubungan antara PPV dan SD yaitu Y = 979,92 X-1,356 atau PPV = 979,92 X-1,356 dengan koefisien determinasi atau R2 = 0,5902 dan R = 0,7682 yang merupakan akar dari R2. Nilai akar R2 yaitu R dinyatakan dalam bentuk negatif karena bentuk trendline mengarah dari kiri atas ke kanan bawah. Nilai koefisien korelasi atau R = 0,7682 menyatakan korelasi positif dan kuat. Korelasi negatif menyatakan bahwa setiap kenaikkan nilai x atau SD maka akan
diikuti dengan penurunan nilai y atau PPV. Dengan kata lain nilai SD berbanding terbalik dengan nilai PPV. Korelasi kuat menyatakan pengaruh yang kuat dari perubahan nilai x atau SD terhadap nilai y atau PPV (Tabel 4.2). Nilai koefisien determinasi atau R2 = 0,5902 (59%), hal ini menyatakan bahwa dalam persamaan yang didapatkan, nilai y atau PPV dapat ditentukan sebesar 59% oleh nilai x atau SD.
Perhitungan peak particle velocity
dan scale distance didapat dari data jarak pusat ledakan ke blasting monitoring dan jumlah isian bahan peledak/delay
(8ms/delay) terbesar sebanyak 355 kg dimana Peak Particle Velocity (PPV) yaitu 4,72 mm/s untuk jarak 964m.
2.Hasil Perhitungan Teori Berta (1990) Dengan menggunakan rumus
GiorgioBerta (1990) dapat dihitung nilai
dari getaran akibat kegiatan peledakan dengan menggunakan beberapa persamaan seperti faktor impedansi (η1), faktor
coupling (η2), faktor perubahan (η3) setelah
didapatkan hasil dari setiap persamaan maka dapat diketahui nilai dari kecepatan getaran tanah (V) sesuai dengan jumlah kg bahan peledak yang meledak secara bersamaan pada setiap peledakan yang dilakukan yang melebihi kriteria aman getaran yang diijinkan, selain dari nilai kecepatan getaran tanah (V) ada beberapa nilai yang harus diketahui seperti
frekwensi, simpangan dan percepatan berdasarkan jumlah kg bahan peledak yang meledak secara bersamaan pada setiap peledakan yang melebihi kriteria keamanan getaran. Perhitungan nilai dari teori Giorgio
Berta secara keseluruhan didapatkan
ms/delay sebanyak 355 kg dimana Peak Particle Velocity (PPV) sebesar 5,05 mm/s untuk jarak 964 m.
Tabel 4.2 Nilai Koefisien Korelasi
(Sumber : Husaini Usman dan R. Purnomo Setiady Akbar, 2009, Pengantar Statistika.)
(Gambar 3: Hasil analisi regresi Power)
3. Hasil Perhitungan Teori Langerfors Dengan menggunakan rumus Langerfors di dapatkan hasil perhitungan dengan berbagai variasi jarak yang telah di tentukan dan jumlah isian bahan peledak untuk mendapatkan besaran peak particle
velocity, dengan nilai K = 200 pada freeface
sesuai dengan yang Kondisi geologi. Sedangkan perhitungan secara menyeluruh untuk pengeluaran bahan peledak terbesar 8ms/delay sebesar 355 kg dimana Peak Particle Velocity (PPV) 21,79 mm/s untuk jarak 964 m.
4. Output Kriteria Getaran
Setelah mendapatkan hasil peak particle velocity dari masing-masing teori getaran tanah maka langkah selanjutnya adalah memasukkan nilai peak particle
velocity masing-masing teori tersebut
kedalam kriteria getaran. Hal ini dilakukan
untuk melihat respon dari setiap kriteria terhadap nilai peak particle velocity.
Dalam penelitian ini dipakai kriteria getaran Keputusan menteri negara lingkungan hidup no.49 tahun 1996 Tanggal 25 november 1996, SNI 7571 – 2010, Autralia standar, United States of
Bureau Mines (USBM) terhadap getaran.
Hasil pengukuran dan analisis tingkat getaran serta pengaruhnya terhadap bangunan dapat diselesaikan dengan menghitung nilai simpangan dari berbagai jarak dalam setiap kegiatan peledakan yang dilakukan. Dari data didapatkan beberapa data getaran yang berpengaruh terhadap bangunan berdasarkan perhitungan beberapa teori George Betha. Dari hasil teori tersebut kemudian dimasukkan dalam kriteria Keputusan Menteri negara lingkungan hidup nomor 49 tahun 1996 Tanggal 25 November 1996,SNI 7571-2010,Australia Standar, United States of
Bureau Mines (USBM) sehingga dapat
diketahui apakah standar yang digunakan untuk perusahaan.
Dari setiap hari peledakan didapat pengeluaran MIC terbesar sebanyak 355 pada teori George Bertha untuk standar SNI 7571, kriteria Keputusan Menteri negara lingkungan hidup nomor 49 tahun 1996 Tanggal 25 November 1996,SNI 7571-2010,Australia Standar, United States
of Bureau Mines (USBM) : 2010 dimana
Peak Particle Velocity terbesar 10,23 mm/s
untuk jarak 500 meter sampai dengan 0,98 mm/s untuk jarak 4500 meter (Lampiran H, I, J, K). Setelah didapatkan nilai PPV maka ditentukan zona aman,frekuensi,amplitudo dan percepatan yang terjadi pada muatan MIC terbesar. PPV = 979,92 SD-1,356 R² = 0,5902 0,000 5,000 10,000 15,000 0,0 50,0 100,0 150,0 200,0 P P V (m m/s ) SD (m/kg^0,5)
Hubungan PPV dan Scale Distance
PPV
Interval Koefisien Tingkat Hubungan
0,00 – 0,199 Sangat Rendah
0,20 – 0,399 Rendah
0,40 – 0,599 Sedang
0,60 – 0,799 Kuat 0,80 - 1,00 Sangat Kuat
1. Perhitungan Berdasarkan Teori Scale Distance
Perhitungan peak particle velocity
berdasarkan teori scale distance pada (persamaan 3.15)
1. Menentukan nilai scale distance
1/2 144 1710 SD 2 / 1 / 50 , 142 m kg SD2. Menentukan nilai peak particle velocity
1.356 92 , 979 Ds PPV
1.356 50 , 142 92 , 979 PPV s m m PPV1,18 /3. Menentukan nilaisimpangan
fs
PPV A 14 , 3 2
2 3,14 10,31
18 , 1 A A0,0182m m4. Menentukan nilaipercepatan
ac 2 fsPPV
ac 23,1410,311,18, ac 76,18mm/s2
2. Perhitungan Berdasarkan Teori Giorgio Berta
Perhitungan peak particle velocity
berdasarkan teori Giorgio Berta sebagai berikut :
Diketahui :
Kecepatan rambat gelombang pada batuan (C)= 4300 m/sec
Nilai faktor tipe kelompok batuan (kf) = 0,03
Faktor perubahan (3)
= 0,40 Densitas batuan (r)
= 2.400 kg/m3 Densitas bahan peledak (e)
= 1.250 kg/m3
Kecepatan reaksi peledakan (VOD) = 3.800 m/sec
Diameter isian bahan peledak (c) sama
dengan diameter lubang ledak (f) yaitu
sebesar 200 mm.
Perhitungan Impedansi Bahan Peledak
Powergell (Ic)
Ic = 3.800 m/s x 1.250 kg/m3 = 4,75.106 kg.m-2.s-1
Perhitungan Impedansi Batuan (Ir) Ir = 2400 kg/m3 x 4.300 m/sec = 10,32 .106 kg.m-2.s-1 Faktor impedansi : = 6 6 2 2 6 6 ) 10 . 32 , 10 10 . 75 , 4 ( ) 10 . 32 ., 10 10 . 75 , 4 ( 1 = 0,8634 Faktor Coupling : 2 =
)
1
(
1
/
e
e
f c , dengan e = 2,72 maka : 2 =(
1
)
1
200 / 200
e
e
= 1 1. Getaran tanah :V = 4300 2400 14 , 3 1710 log 03 , 0 5 6 10 8 , 2 40 , 0 1 8634 , 0 1710 144 x x x x x x x x x = 0,0017 m/sec = 1,74 mm/sec 2. Frekuensi (F) f = (0,03 x log 1710)-1 = 10,31 Hz 3. Amplitudo (A) A = f V 2 = s x x s m m / 31 , 10 14 , 3 2 / 74 , 1 = 0,0269 mm
3. Perhitungan Berdasarkan Teori Langerfors
Perhitungan peak particle velocity
berdasarkan teori Langerfors sebagai Berikut :
1. Perhitungan peak particle velocity
(mm/s) 17103/2 144 200 V V 200 0,045 V 9,03m m/s 2. Perhitungan Simpangan (mm) 2 3,14 10,31 03 , 9 A A0,14m m 3. Perhitungan Percepatan (mm/s2) 4
3,14 10,31
0,14 2 2 c a 2 / 38 , 584 mm s ac Jadi untuk mengetahui nilai percepatan gravitasi adalah sebagai berikut:
06 , 0 / 9810 / 38 , 584 2 2 s m m s m m g Tabel 4.3
Selisih Penyimpangan Nilai Peak Particle
Velocity Teori Scale Distance, GiorgioBerta
dan Langerfors Terhadap Aktual
(Sumber : Pengolahan data : 2014)
Dari ketiga teori diatas didapatkan nilai penyimpangan rata-rata peak particle velocity terkecil dari aktual yaitu dengan menggunakan teori Giorgio Berta dengan nilai penyimpangan rata-rata 1,29 mm/s dari aktual karena memberikan simpangan terkecil maka teori George Bertha yang digunakan untuk penentuan jarak aman bangunan dari lokasi peledakan.
4. Penentuan Jarak Aman Berdasarkan Kriteria KEPMEN Lingkungan Hidup No. 49 Tahun 1996, SNI 7571 – 2010, USBM, dan Australia Standar Menurut KEPMEN Lingkungan Hidup
No.49/Men LH/11/1996 dan SNI 7571 - 2010 untuk baku getaran kejut dan yang diambil dari peak particle Velocity teori George Bertha maka jarak aman terhadap bangunan yaitu > 1000 m dengan PPV 4,85 mm/s.
Menurut SNI 7571 – 2010 untuk tingkat getaran terhadap tambang terbuka yang diambil dari peak particle velocity teori George Bertha maka jarak aman terhadap bangunan yaitu > 1600 m dengan ppv 2,93 mm/s.
PPV Aktual Penyimpangan Peak Particle Velocity(mm/s)
mm/s Scale Distance Giorgio Berta Langerfors
2,32 0,79 1,03 9,86
Menurut United States of Bureau
Mines yang diambil dari teori Scale
Distance maka jarak aman terhadap bangunan yaitu > 200 m dengan ppv 1,090 inch/s.
Menurut Australia Standar yang diambil dari teori Scale Distance maka jarak aman terhadap bangunan yaitu > 600 m dengan ppv 8,40 mm/s
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
1. Teori George Bertha merupakan teori yangmendekati kondisi pengamatan di lapangan dengan nilai penyimpangan rata-rata terkecil terhadap perhitungan data aktual adalah 1,29 mm/s sehingga dapat dijadikan perkiraan untuk menentukan standar getaran terhadap bangunan dari lokasi peledakan.
2. Menurut Kriteria KEPMEN Lingkungan Hidup No.49/Men LH/11/1996 bangunan di kantor kideco aman untuk jarak > 1000 m dengan PPV 4,85 mm/s, Sni 7510 – 2010 bangunan di kantor Kideco aman untuk jarak >1600 m dengan ppv 2,93 mm/s, Menurut Australia standar
bangunan di kantor Kideco aman untuk jarak > 600 m dengan PPV 8,40 mm/s, serta Menurut USBM bangunan di kantor Kideco aman untuk jarak > 200 m dengan PPV 1,090 Inch/s. Sehingga kriteria yang cocok digunakan untuk penentuan jarak aman terhadap bangunan pada PT Kideco Jaya Agung adalah Kriteria SNI 7571 – 2010.: B. Saran
Dari uraian kesimpulan di atas, penulis memberi saran yang nantinya akan dijadikan bahan pertimbangan buat perusahaan yaitu :
1. Lakukan simulasi perhitungan getaran tanah menggunakan Teori George
Bertha untuk mengetahui nilai Peak
Particle Velocity yang aman untuk
setiap kegiatan peledakan pada PT. Kideco Jaya Agung.
2. Gunakan Kriteria SNI 7571 – 2010 untuk penentuan standar aman yang sesuai terhadap bangunan PT. Kideco Jaya Agung.
DAFTAR PUSTAKA
1. Berta G, (1990), Explosives: An Engineering Tool, Italesplosivi, Milano.
2. Dowding H Charles. (2001), Blast Vibration Monitoring And Control,
Northwestern University.
3. Dyno Nobel, (1995), Efficient Blasting Techniques, Blast Dynamics, Asia Pasific. 4. Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor: KEP-48/MENLH/XI/1996,
Baku Tingkat Getaran.
5. Standar Nasional Indonesia 7571, (2010), Baku Tingkat Getaran Peledakan Pada Tambang Terbuka Terhadap Bangunan, Jakarta.
6. Konya CJ (1995), Blast Design, Intercontinental Departement, Montville, Ohio.
7. Konya CJ. and Walter EJ. (1990), Surface Blast Design, Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey.
8. Langerfors U and Kihlstrom B. (1976)., The Modern Technique Of Rock Blasting,
John Wiley & Sons, New York, London, Sidney, Toronto.
9. Lucca, Frank J., Terra Dinamica LLC. (2003), Tight Construction Blasting: Ground Vibration Basics, Monitoring, and Prediction.
10. Moelhim Kartodharmo, (1989), Supervisory Teknik Peledakan, Laboratorium Geoteknik Pusat Antar Universitas Ilmu Rekayasa, Institut Teknologi Bandung.
11. Kramadibrata Suseno, (2012), Rancangan peledakan jenjang, Departemen Teknik Pertambangan, Institut Teknologi Bandung.
12. Australia Standar Vibration Limit AS 2817, (1987), vibration standards for different
countries, Australia.
13. Standar United States Bureau of Mines (USBM), (1930), Structure Response and Damage Produced By Ground Vibration From Surface Mine Blasting, United States (USA).
14. Husaini Usman dan R. Purnomo Setiady Akbar, ( 2009), Pengantar Statistika, PT. Bumi Askara, Jakarta.
15. Walpole, Ronald E, (1993), ” Pengantar Statistika Edisi 3”, G r a m e d i a P u s t a k a T a m a , J a k a r t a .
17. , Departemen Development PT. Kideco Jaya Agung.
18. _________, Field Technical Operations, Atlas Powder Company, Subsidiary Of The
Tyler Corporation, Explosive And Rock Blasting, Dallas, Texas U.S.A.
19. _________, Orica Technical Service, (1996), Safe and Efficient Blasting in Open Cut Mines,Australia.
20. _________, (1999). Effect of vibration and environmental forces,OH: Intenational
Society of Explosive Engineers, Clevaland.
21. , (2011), www.Minetutor.blogspot.com, Peubah yang dapat dikendalikan dan yang tidak dapat dikendalikan dalam rancangan peledakan. Diakses tanggal 10 november 2014.
