kajian geometris peledakan overburden

Eko Yulianto 103 06 11 005

PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BANGKA BELITUNG

2010 

KAJIAN GEOMETRIS PELEDAKAN OVERBURDEN TAMBANG BATUBARA

PELEDAKAN OVERBURDEN BATUBARA

Kegiatan Peledakan dalam penambangan batubara bertujuan untuk membongkar lapisan penutup (overburden) yang berada di atas lapisan batubara

Mengapa kita melakukan peledakan??????

Menambang biasanya membutuhkan suatu massa batuan lepas yang dengan mudah dapat digali dan dipindahkan

Hasil tumpukan material harus dengan mudah dan secara efisien dan ekonomis dapat digali, dipindahkan dan dibuang

Peledakan merupakan pemisahan massa batuan dari batuan induknya menjadi suatu tumpukan material lepas dengan ukuran fragmentasi tertentu sehingga alat (unit) mudah untuk menggali (excavated), dengan tanpa :

efek kerusakan dr peledakan yang berlebihan (Back break)

noise vibration fly rock. Air blast

Jadi peledakan berfungsi “meminimalkan biaya tambang secara keseluruhan dan memaksimalkan hasil produksi”

KRITERIA OPERASI PELEDAKAN YANG BERHASIL

(KOESNARYO, 2001)• Target produksi yang telah ditetapkan manajemen dapat

terpenuhi, biasanya dinyatakan dalam ton/hari atau ton/bulan;

• Penggunaan bahan peledak efisien yang dinyakan dalam jumlah batuan yang berhasil di bongkar per kilogram bahan peledak tersebut (disebut powder factor);

• Diperoleh fragmentasi batuan berukuran merata dengan sedikit bongkah (kurang dari 15% dari jumlah batuan yang terbongkar per peledakan);

• Diperoleh dinding batuan yang stabil dan rata (tidak ada overbreak, overhang, retakan – retakan, dsb);

• Aman, tidak menimbulkan korban atau kerusakan yang tudak diharapkan;

• Dampak terhadap lingkungan minimum, seperti fly rock, getaran, kebisingan, gas beracun, dan debu.

MEKANISME TAHAPAN PELEDAKAN

DEFINISI BAHAN PELEDAK(INDUSTRI / KOMERSIAL)

Bahan peledak adalah suatu bahan kimia senyawa tunggal atau campuran berbentuk padat, cair, gas atau campurannya yang apabila dikenai suatu aksi panas, benturan, gesekan atau ledakan awal akan mengalami suatu reaksi kimia eksotermis sangat cepat yang hasil reaksinya sebagian atau seluruhnya berbentuk gas dan disertai panas dan tekanan sangat tinggi yang secara kimia lebih stabil.

KAREKTERISTIK BAHAN PELEDAK

1. KEKUATAN (STRENGTH)

Adalah ukuran yang digunakan untuk mengukur energi yang dimiliki oleh Bahan Peledak tersebut.

2. KECEPATAN DETONASI Laju rambatan gelombang detonasi sepanjang handak, satuannya m/s atau fps

3. KEPEKAAN (SENSITIVITY)Ukuran besarnya sifat peka bahan peledak untuk mulai bereaksi menyebarkan reaksi peledakan keseluruh kolom isian

4. TEKANAN DETONASIPenyebaran tekanan gelombang ledakan dalam kolom isian bahan peledak

5. KETAHANAN TERHADAP AIR6. BOBOT ISIAN BAHAN PELEDAK

GEOMETRI PEMBORAN

Diameter lubang ledakKedalaman lubang tembak

Arah pemboranPola pemboran

ARAH PEMBORANA. PEMBORAN MIRINGB. PEMBORAN TEGAK

Beberapa Keuntungan Pemboran Miring :mengurangi biaya pemboran dan konsumsi

handak, karena dengan burden yang besarakan diperoleh jenjang yang stabilmengurangi resiko timbulnya “toe” dan “back

break” Beberapa Kerugian Pemboran Miring :sulit melakukan pemboran miring yang akuratdiperlukan supervisi yang ketat

KEUNTUNGAN:– Pelaksanaan pengeboran lebih mudah, cepat, dan akurat– Untuk jenis batuan yang sama, asesoris bor berumur lebih

panjang– Bahan peledak lebih sedikit– Biaya pengeboran lebih kecil

KELEMAHAN:– Lereng kurang stabil terhadap getaran, perlu analisis kestabilan

lereng– Hanya baik untuk batuan yang kompeten (kuat)– Permukaan bidang bebas sering tidak rata

B

T

PCL

H

J

a. Lubang ledak vertikal

T

PC

LH

J

B

B

b. Lubang ledak miring

α

ARAH PEMBORAN

Pola bujursangkar

3 m

3 m

Bidang bebas Pola persegi panjang

3 m

2,5 m

Bidang bebas

Pola zigzag bujursangkar

3 m

3 m

Bidang bebas

Pola zigzag persegipanjang

3 m

2,5 m

Bidang bebas

POLA PEMBORAN

GEOMETRI PELEDAKAN JENJANG

Geometri peledakan

¨ Burden (B)¨ Diameter lubang tembak

( )¨ Tinggi jenjang (L)¨ Kedalaman lubang

tembak (H)¨ Subdrilling (J)¨ Stemming (T)¨ Spacing (S)

Faktor Yang Mempengaruhi: Karakteristik Batuan (Data Geoteknik) Karakteristik Bahan Peledak Teknik/ Metode Peledakan

Desain : Diameter Lubang Bor Ketinggian Jenjang Geometri Pemboran : B, S, T, Sd Struktur Batuan Fragmentasi Kestabilan Jenjang

Parameter - parameter yang mempengaruhi kegiatan peledakan, yaitu :1. Diameter pemboran (Bore Hole Diameter)

Ukuran diameter lubang ledak yang akan dipilih bergantung pada volume massa batuan yang akan dibongkar, tinggi jenjang dan konfigurasi bahan isian peledak, tingkat fragmentasi yang diinginkan, alat bor dan bit yang tersedia, dan biaya pemboran.

2. Jenjang (Bench)Bentuk jenjang akan mempengaruhi kemiringan lubang ledak. Jenjang miring akan memberikan lubang ledak miring dan sebaliknya jenjang tegak akan memberikan lubang ledak tegak.

3. Burden (B)Burden adalah jarak terdekat antara bidang bebas (free face) dengan lubang tembak atau ke arah mana batuan yang diledakkan akan terlempar (Fragmentasi atau arah hamburan material yang diledakkan)

4. Spasi (S)Spasi adalah jarak terdekat antara dua lubang ledak yang berdekatan di dalam satu baris (row) diukur sejajar terhadap pit wall

5. Stemming (T)

Stemming adalah tempat material penutup di dalam lubang ledak, yang letaknya di atas kolom isian bahan peledak.

6. Sub Drilling

Sub Drilling adalah penambahan kedalaman pada suatu lubang bor di luar rencana lantai jenjang

7. Kedalaman Lubang Ledak (H),

Kedalaman lubang ledak merupakan jumlah total antara tinggi jenjang dengan besarnya subdrilling.

8. Panjang Kolom Isian (PC),

Panjang kolom isian merupakan panjang kolom lubang ledak yang akan diisi bahan peledak.

9. Tinggi Jenjang (L),

Secara spesifik tinggi jenjang maksimum ditentukan oleh peralatan lubang bor dan alat muat yang tersedia. Tinggi jenjang berpengaruh terhadap hasil peledakan seperti fragmentasi batuan, ledakan udara, batu terbang dan getaran tanah. Hal ini dipengaruhi oleh jarak burden.

10. Konsentrasi Isian (Loading Density),

Konsentrasi isian merupakan jumlah isian bahan peledak yang digunakan dalam kolom isian (PC) lubang tembak.

11. Powder Factor (PF),

PF merupakan ukuran banyaknya jumlah bahan peledak yang digunakan (Kg) per setiap volume material overburden yang akan diledakkan.

PUNCAK JENJANG

(TOP BENCH)

SB

H

LANTAI JENJANG

(FLOOR BENCH)

CREST

T O E

KO

LO

M L

UB

AN

GL

ED

AK

( L

)

PC

T

BIDANG BEBAS

(FREE FACE )

J

Beberapa peneliti peledakan yang telah memperkenalkan perhitungan geometry peledakan a.l: Anderson (1952), Pearse (1955), R.L. Ash (1963), Langefors (1978), Konya (1972), Foldesi (1980), Olofsson (1990), Rustan (1990) dan lainnya

Perhitungan didasarkan pada pertimbangan ukuran burden, diameter lubang ledak, kondisi batuan setempat, dan jenis bahan peledak

Disamping itu produsen bahan peledak memberikan cara coba-coba (rule of thumb) untuk menghitung geometri peledakan, diantaranya ICI Explosive, Dyno Wesfarmer Explosives, Atlas Powder Company, Sasol SMX Explosives Engineers Field Guide, dan lain-lain

BURDEN RATIOPERBANDINGAN BURDEN DENGAN DIAMETER LUBANG TEMBAK

YANG DIPENGARUHI OLEH KONDISI BATUAN DANBAHAN PELEDAK YANG AKAN DIPAKAI

SEBAGAI PEMBANDING DIPERLUKAN BATUAN DAN BAHAN PELEDAK STANDAR

BATUAN STANDAR DENSITY = 160 lb/cuft (2,00 ton/m3) HANDAK STANDAR BERAT JENIS = 1,20 KECEP. DETONASI (Ve) = 12.000 fps = 4.000 m/s KBstd = 30

RUMUS YANG DIPAKAI DARI R.L. ASH

KB = KBstd x AF1 x AF2

Energy potensial bhn. peledak yang dipakai 1/ 3

AF1 = Energy potensial bhn. peledak standar

Density batuan standar 1/ 3

AF2 = Density batuan yang akan diledakkan

a. Burden

B = Kb x De

12

b. Stemming (Kt = 0,5 – 1,0)

T = Kt x B

c. Kedalaman Lubang Ledak

H = Kh x B

d. Tinggi Jenjang

L = H – J

e. Subdrilling (Kj = 0,2 – 0,4)

J = Kj x B

f . Spasi (Ks = 1-2 m)

S= Ks x B

g. Panjang isian Handak (PC)

PC = H – T

STUDI KASUS

Perhitungan dengan menggunakan metode R.L. AshA. Burden (Diameter lubang ledak = 5 inchi)

B = Kb x De 12 D. Spasi (Ks = 1-2 m)

= Ks x B B = = 1,25 x 3,6 m

= 4,5 m = 12,1 x 0,3048 = 3,6 mB. Stemming (Kt = 0,5 – 1,0) E. Subdrilling (Kj = 0,2 – 0,4)

T = Kt x B J = Kj x = 1,0 x 3, 6 m = 0,3 x 3,6 m = 3,6 m = 1,08 m

= 1 mC. Kedalaman Lubang Ledak (Kh = 2,65) F.Tinggi Jenjang

H = Kh x B L = H – J = 2,65 x 3,6 m = 9,5 – 1 = 9,5 m = 8,5

Dari data-data geometri tersebut maka dapat dihitung: Jumlah target produksi

TP = n (B x S x H)

= 1715 (3,6 x 4,5 x 9,5)

= 264.246 BCM/bulan Jumlah bahan peledak ANFO yang dibutuhkan

Untuk 1 lubang ledak = 22,5 kg/lubang

Sehingga untuk 1715 lubang/bulan diperlukan:= 1715 x 22,5 = 38.587 kg/ bulan

Untuk AN: 0,945 x 38.587 kg/ bulan = 36.465 kg/ bulan

Untuk FO : = 2.653 Liter

Jumlah Bahan peledak Power Gel

1 batang power jel = 182 gram = 0, 182 Kg.

Setiap lubang menggunakan 2 power jel

Jadi untuk 1 lubang = 0,364 Kg

Maka untuk 1715 lubang = 1715 x 0,364 Kg= 624 Kg

Persentase (%) Penggunaan Bahan Peledak

Jumlah Bahan Peledak = Jumlah ANFO + Power jel = 38.587 Kg + 624 Kg

= 39211 Kg/ bulan

% ANFO =

% ANFO =

= 98,4 %

% Power gel =

% Power gel =

= 1,6 %

BLASTING RATIO (BR)

BR =

DIMANA E= JUMLAH BAHAN PELEDAK YANG DIGUNAKAN V= VOLUME BATUAN YANG DILEDAKKAN

E = 22,5 KG + 0,364 = 22,864 KG/ LUBANG

V = B X S X H = 3,6 X 4,5 X 9,5 = 153,9 BCM

BR = =

= 0,15 KG/ BCM

Powder Factor (Pf)

Pf =

Dimana : W = V BCM x density batuan standar

= 153,9 x 2,75 = 423 tonPf =

PF = = 18,7 ton / Kg

PROSEDUR PELEDAKAN

1. PENGAMANAN LAPANGAN KERJA

2. PENGAMBILAN PERLENGKAPAN DAN PERALATAN DARI GUDANG HANDAK

3. PENGANGKUTAN HANDAK KE LOKASI PELEDAKAN

* Tempat handak tertutup

* Detonator dan hight explosive terpisah

* Bagian yg kontak dgn handak terbuat dari kayu atau bhn isolator

4. PENYIMPANAN HANDAK DI LOKASI PELEDAKAN

^ Handak dibagi-bagikan dekat setiap lobang sesuai kebutuhan

5. PERSIAPAN DI LOKASI PELEDAKAN

# Beri tanda mencolok (bendera merah)

# Pengecekan lobang ledak

# Pembuatan primer

# Pengisian lobang ledak

# Stemming

6. PENYAMBUNGAN RANGKAIAN

7. PERLINDUNGAN BAGI JURU LEDAK

8. TANDA PERINGATAN SEBELUM PELEDAKAN (ABA-ABA)

# Serine, peluit; megaphone; teriakan.

9. PELAKSANAAN PELEDAKAN

10. PEMERIKSAAN/PENGAMANAN SETELAH PELEDAKAN

@ ± 30 menit setelah peledakan, gas beracun hilang.

@ Mangkir (misfire)

11. TANDA PELEDAKAN SELESAI DAN AMAN

# Serine, peluit; megaphone; teriakan.

6. PENYAMBUNGAN RANGKAIAN

7. PERLINDUNGAN BAGI JURU LEDAK

8. TANDA PERINGATAN SEBELUM PELEDAKAN (ABA-ABA)

# Serine, peluit; megaphone; teriakan.

9. PELAKSANAAN PELEDAKAN

10. PEMERIKSAAN/PENGAMANAN SETELAH PELEDAKAN

@ ± 30 menit setelah peledakan, gas beracun hilang.

@ Mangkir (misfire)

11. TANDA PELEDAKAN SELESAI DAN AMAN

# Serine, peluit; megaphone; teriakan.

Lanjutan

KESIMPULAN

1. Dalam operasi peledakan, geometri peledakan merupakan komponen penting bagi keberhasilan suatu kegiatan peledakan.

2. Pada kegiatan peledakan digunakan metode pemboran tegak. Dengan alasan adalah metode ini sesuai dengan kondisi geologi di tambang itu sendiri dan untuk meminimalkan terjadinya fly rock (batu terbang)