TEORI PELEDAKAN

Proses pecahnya batuan pada peledakan

Dari titik pembakaran/ initiation point, bahan peledak memecah dinding lubang tembak, ini terjadi karena adanya tekanan yang sangat besar disekitar ledakan.

Tegangan tekan (compressive

stress) mengalir kesegala arah

lubang tembak dengan kecepatan

= kecepatan gel sonic, ketika teg

tekan ini melewati bidang bebas

(free face) memantul kembali,

sehingga timbul gaya tarik apabila

kekuatan tarik batuan terlewati

batuan akan pecah atau retak

Ketika timbul rekahan akibat pecahnya

batuan, aliran/ ekspansi gas dari handak

mendorong batuan ke segala arah

sehingga batuan terlempar

Reaksi handak dalam lubang tembak sangat

cepat, dan proses daya guna handak

diperkirakan selesai ketika ekspansi

volumenya sudah lebih besar 10 kalinya

dengan memakan waktu sekitar 5 ms.

Pada tahap pertama terjadi penghancuran batuan disekitar lubang ledak dan diteruskannya energi ledakan kesegala arah.

Bidang Bebas

Energi ledakan menghancurkan batuan disekitar lubang tembak

Energi ledakan diteruskan ke segala arah

Retakan disekitar lubang ledak

Pada tahap kedua energi ledakan yang bergerak sampai bidang bebas menghancurkan batuan pada dinding jenjang tersebut

Bidang Bebas

Pecahnya batuan pada dinding jenjang diakibatkan tegangan tarik

Bidang Bebas

Lubang ledak

Bidang Bebas Batas bidang bebas

Pada tahap terakhir, energi ledakan yang dipantulkan oleh bidang bebas pada tahap sebelumnya,dan ekspansi gas akan menghancurkan batuan dengan lebih sempurna

• Disamping pecahan natural terbentuk pecahan baru karena interaksi antara pengaruh tegangan

disekitar lubang tembak dan tegangan tarik terbentuk oleh pantulan (refleksi) adanya bidang bebas.

• Pada grafik berikut ditunjukkan expansi dari lubang tembak dengan waktu yang dibutuhkan

• Pada saat penyalaan gelombang tekan memecahkan batuan, volume lubang tembak membesar dua

kalinya, lubang tembak akan berhenti disini selama 0.1 ms s/d 0.4 ms, sebelum terjadi pecahan radial

0.1 0.2 0.3 0.5

4

8

10

0 1 2 5

V/Vo

ms

• Expansi gas menyusul dan memecahkan masa batuan.

POLA PEMBORAN DAN POLA PELEDAKAN

• Pola Pemboran (Drilling Patern)

• Hasil dari peledakan tergantung dari mutu pemboran antara lain:

- keteraturan letak lobang bor

- penyimpangan arah dan sudut lobang bor

- kerapihan dan kedalaman lobang bor

b. Penyimpangan arah dan Sudut pemboran

Pada pemboran miring posisi lubang Bor perlu dicermati, walaupun

letak lobang bor sudah sempurna, bila posisi alat bor tidak sejajar

dengan alat bor sebelumnya maka dasar lobang tidak akan sejajar.

Penyimpangan arah dan sudut pemboran dipengaruhi:

• Struktur batuan

• Keteguahan (stiff ness) batang bor

• Kesalahan “collaring” (awal pemboran)

• Kesalahan posisi alat bor

a. Keteraturan lobang bor

Tujuan pemboran adalah untuk meletakkan bahan peledak pada posisi (tempat) yang sudah direnacanakan.

Untuk itu didalam pelaksanaan lobang bor dirancang dengan pola yang teratur, sehingga bahan peledak dapat terdistribusi secara merata.

•Rectangular drill pattern

c. Kedalaman dan kebersihan lobang bor

Permukaan (lantai) bor biasanya tidak rata dan datar sehingga

keda;aman lobang bor tidakakan sama seluruhnya.

•Staggered drill pattern

x

x

x

y

xx

x

x x

y

x x

• Pola Peledakan

Perlu diperhatikan dalam pemilihan kombinasi dari pola pemboran dan pola peledkan untuk mendapatkan “fragmentation” dan arah lemparan (tumpukan/muck pile) yang diharapkan

Peledakan dengan “delay” ditunjukkan dengan nomor yang akan meledak, dapat:-mengurangi getaran yang timbul (ground vibration),- airblast- memperkecil fragmentasi dsb

Free Face :Permukaan batuan yang berhubungan langsung dengan udara.

Floor:Lantai/kaki yang sudah ada atau yang akan direncanakan ada. Floor harus selalu rata untuk kemudahan transportasi dan sedikit bersudut untuk penirisan air sewaktu diperlukan.

Toe :Bagian batuan yang tertinggal antara floor dengan free face berupa tonjolan.

Delay Pattern

Waktu tunda yang akan terjadi pada saat sekelompok lubang tembak meledak.

- Mengurangi getaran

- Mengontrol arah lemparan

- Mengatur bentuk free face yang akan dibentuk

- Dapat mengurangi penggunaan bahan peledak

- Mengurangi terjadinya toe

•Free Face

Pola pemboran square, pola peledakan V-Cut

•1 •2•2•3•4•5 •5•4•3

•6 •6

•7

•8

•9•9

•8

•7

Initiation point

V-Cut (square corner)

• Pola pemboran “staggered” pola peledakan V-Cut

Delay relay

connector (DRC)

•Free face

3

4 4 4

41

2

2

2 2

2 3

43

33

3

33

4

5

5

5

5

5

5

4

4

4 4

4

6 6

Initiation point

Corner Cut on echelon blasting

7 86

7

8

9

8

9

9

1110

10

4 5

6 7

4 5

5

6

6

7 8

Initiation point

3 4

3

4

5

1 2

2 3

Free face

Faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan dalam mendesain peledakan antara lain:

1. Blast hole diameter (diameter lubang bor)2. Bench hight (tinggi jenjang)3. Burden & Spacing 4. Rock Structure (struktur batuan)5. Fragmentation (ukuran hasil peledakan)6. Bench stability (kestabilan jenjang)7. Environmental restriction (kendala2

lingkungan)8. Explosive type (tipe bahan peledak)

Design guidelines

Hubungan antara dimensi yang digunakan dalam perencanaan peledakan secara geometris seperti pada gambar berikut:

B

S

H K

J

B

TT

B : BurdenS : SpacingK : Bench heightH : Hole depthT : StemmingJ : Sub drilling

Diameter lubang bor

Pemilihan diameter lubang bor tergantung pada tingkat

produksi yang diinginkan, jenis alat muat, crushing plant

dsb.Pemilihan lubang bor secara tepat adalah untuk memperoleh hasil fragmentasi dan produksi yang diharapkan.

Faktor2 yang membatasi pemilihan diameter lubang bor :

• produksi yang diharapkan

• alat muat & angkut yang tersedia dsb.

• ukuran fragmentasi.

• Tinggi jenjangDiameter lubang bor berkaitan dengan “tinggi

jenjang, formula:

K = 0.05 ~ 0.15 d

d : diameter bor (mm) K : tinggi jenjang (bench height) (m)

- Dengan diameter lubang kecil, burden juga akan kecil sehingga fragmentasi yang dihasilkan relatif kecil.

- Diameter lubang tembak besar dengan tinggi jenjang yang rendah akan mengurangi distribusi pengisian bahan peledak

- Semakin tinggi muka kerja maka semakin diperlukan keakuratan dalam pemboran.

- Pada muka kerja yang tinggi sering tejadi overbreak.

BurdenDidefinisikan sebagai jarak dari lubang bor

terhadap bidang bebas (free face) yang terdekat dan relatif tegak lurus free face.

Burden merupakan variable yang sangat penting dalam mendesain peledakan.

Jarak Burden erat hubungannya dengan diameter lubang bor yang digunakan, secara garis besar jarak burden optimum adalah:

B = (25 ~> 40) x d

B : burden (mm)d : diameter lubang bor (mm)

Burden Stiffness Ratio (Ratio Kemampuan Kekenyalan).

• Ekivalen dengan tinggi bench dibagi dengan burden

• jika perbandingannya (H/B) < 2 batuan akan lebih liat, sulit untuk pecah sehingga membutuhkan secondary drilling.

• stiffness dapat diperbaiki dengan diameter yang lebih kecil atau bench yang lebih tinggi.

• stiffness ratio yang kecil membutuhkan energy yang relatif lebih besar untuk menghasilkan fragmentasi yang seragam.

– Spacing

Yaitu jarak diantara lubang tembak dalam satu row, merupakan fungsi dari burden, secara teoritis sebagai berikut:

• S = (1 ~> 1.8) x BB : burden (m)S : Spasing (m)

• Biasanya rata-rata spacing S = 1.25 B

• Sub drilling

Adalah tambahan kedalaman dari lubang bor dibawah rencana lantai jenjang (bench), berfungsi untuk menghindari tonjolan pada lantai (toe), dan merapikan dasar lantai untuk pemboran berikutnya.

J = (0.2 ~ 0.4) x B

• Stemming

Adalah material penutup didalam lubang bor, berfungsi untuk mengurung gas ledakan,

T = (0.5 ~ 1) x B Burden

• jika “stemming” < 15 x diameter cenderung terjadi “flying rock”.

• lubang tembak basah membutuhkan “stemming” yang lebih padat dibandingkan lubang tembak kering.

• Distribusi Bahan PeledakUntuk menghasilkan efek peledakan yang

diinginkan maka bahan peledak harus terdistribusi dengan baik sepanjang kolom isian.

Bahan peledak dapat diisikan memenuhi rongga penampang lobang bor sehingga diameter bahan peledak sama dengan diameter lobang bor, sebaliknya bahan peledak dapat juga diisikan lebih kecil dari diameter lobang bor.

Perbandingan diameter lubang bor dengan diameter bahan peledak disebut “Coupling” bila sama disebut “fully coupled”.

• DecouplingBila diameter bahan peledak < diameter lobang

bor, ada rongga diantara dinding lobang bor dengan bahan peledak.

Fully Coupled De-coupled

• Deck LoadingSuatu cara pengisian bahan peledak dalam satu

lobang bor menjadi beberapa bagian yang dipisahkan dengan bahan inert (bukan bahan peledak)

POWDER FAKTORSuatu bilangan yang menyatakan jumlah material yang diledakan atau dibongkar oleh sejumlah bahan peledak.PF dipengaruhi oleh :- pola peledakan- Free face

Empat cara penggunaan perhitungan :a. Perbandingan berat penggunaan bahan

peledak dengan volume batuan yang akan diledakan (kg/m3)

b. Perbandingan volume batuan yang akan diledakan dengan berat penggunaan bahan peledak (m3/kg).

c. Perbandingan berat penggunaan bahan peledak dengan tonnage batuan yang akan diledakan (kg/ton)

d. Perbandingan tonnage batuan yang akan diledakan dengan berat penggunaan bahan peledak (ton/kg)

Untuk menghitung PF harus diketahui :

1. Luas daerah yang diledakan

2. Tinggi jenjang

3. Panjang muatan dari sebuah lubang tembak

4. Loading density

5. Material density

Kebutuhan bahan peledak = PF x ∑ lobang