kajian geometris peledakan overburden
TRANSCRIPT
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)
