BAB IV

GETARAN HASIL PELEDAKAN

4.1. Latar Belakang

Dengan adanya aktivitas drill and blast dalam aktivitas penambangan,

memberikan dampak positif yaitu mempermudah alat-alat mekanis dalam

melakukan pekerjaan. Namun, disamping itu juga menghasilkan dampak negatif,

seperti ground vibration, airblast, flyrock dan fumes. Getaran peledakan (ground

vibration) apabila tidak dikontrol akan mengakibatkan dampak negatif terhadap

masyarakat dan bangunan pemukiman di sekitar area tambang.

4.2. Maksud an Tujuan

Adapun maksud dan tujuan dari praktikum bab ini adalah sebagai berikut.

1. Mengetahui konsep teori umum tentang getaran akibat peledakan

2. Mengetahui analisa scaled distace

3. Mengetahui perhitungan PPV secara teoritis

4. Mengetahui pengukuran Tingkat Ground Vibration

5. Metode untuk mengurangi Tingkat Ground Vibration

6. Mengetahui standar Tingkat Ground Vibration

4.3. Dasar Teori

1. Ground Vibration

Getaran tanah (ground vibration) adalah gerakan bumi yang terjadi akibat

perambatan gelombang seismik di bawah tanah. Kegiatan peledakan selalu

menghasilkan gelombang seismik. Tujuan peledakan umumnya untuk

memecahkan batuan. Kegiatan ini membutuhkan sejumlah energi yang cukup

sehingga melebihi atau melampaui kekuatan batuan atau melampaui batas

elastis batuan. Apabila hal tersebut terjadi maka batuan akan menjadi pecah.

Proses pemecahan batuan akan terus berlangsung sampai energi yang

dihasilkan bahan peledak makin lama makin berkurang dan menjadi lebih kecil

dari kekuatan batuan. Sehingga proses pemecahan batuan terhenti dan energi

yang tersisa akan menjalar melalui batuan, karena masih dalam batas

elastisitasnya. Hal ini akan menghasilkan gelombang seismik.

Tingkat getaran dipengaruhi oleh 2 faktor utama, yaitu jumlah bahan

peledak per waktu tunda (charge weight per delay) dan jarak pengukuran.

Semakin banyak bahan peledak maka semakin tinggi nilai kecepatan partikel

puncak, dan semakin jauh jarak pengukuran peledakan maka semakin rendah

nilai partikel puncak. Dengan menggunakan uji berbagai scale distance di suatu

daerah maka akan diperoleh persamaan yang akan digunakan untuk

memperkirakan tingkat getaran yang akan terjadi.

Dalam teori getaran ada tiga macam gelombang yaitu:

a. Gelombang tekan (compressive wave) adalah gelombang yang menghasilkan

pemadatan dan pemuaian pada daerah yang sama dengan arah perambatan

gelombang.

b. Gelombang geser (shear wave) adalah gelombang yang melintang

(transversal) yang bergerak tegak lurus pada arah perambatan gelombang.

c. Gelombang permukaan (surface wave) adalah gelombang yang merambat di

atas permukaan batuan tetapi tidak menembus batuan.

2. Scaled Distance

Cara yang praktis dan efektif untuk mengontrol tingkat getaran adalah

dengan menggunakan Scaled Distance. Scaled Distance memungkinkan

pelaksana lapangan menentukan jumlah bahan peledak yang diperlukan atau

jarak aman untuk muatan bahan peledak yang jumlahnya telah ditentukan.

Dengan menggunakan sistem metrik, Scaled Distance dapat di rumuskan

sebagai berikut (Hustrulid, 1999).

V=H × ¿ .................................. (4.1.)

SD= D

W 0,5 ................................. (4.2.)

dimana: V = Kecepatan partikel

H = Konstanta proporsionalitas

D = Jarak titik pengukuran ke titik peledakan

W = Muatan bahan peledak yang dianggap meledak bersamaan

β = Konstanta (1,6)

SD = Scaled Distance

3. Peak Particle Velocity (PPV)

Peak particle velocity (PPV) merupakan kecepatan maksimum yang

digunakan untuk menghitung besarnya getaran pada suatu lokasi yang

tergantung pada jarak lokasi tersebut dari pusat peledakan dan dari jumlah

bahan peledak yang dipakai per periode (delay). Berdasarkan penelitian yang

dilakukan dalam usaha menentukan besarnya kecepatan partikel puncak (PPV)

yang dihasilkan dalam sebuah peledakan, maka dapat ditentukan persamaan

seperti pada persamaan 3.9.

 

...............................(4.3.)

 

Dimana :

PPV = Ground Vibration as Peak Particle Velocity (mm/s)

D = Jarak muatan maksimum terhadap lokasi pengamatan (m)

W = Muatan bahan peledak maksimum per periode tunda (kg)

k, n = Konstanta yang harganya tergantung dari kondisi lokal dan

kondisi peledakan.

4. Pengukuran Tingkat Ground Vibration

Untuk mengetahui besar getaran dan kebisingan (air blast) akibat

peledakan, maka harus diukur dengan alat ukur getaran (seismograf).

Sedangkan untuk mengetahui pengaruh getaran peledakan terhadap lingkungan

maka hasil pengukuran dibandingkan dengan baku tingkat getaran yang berlaku.

Seismograf yang digunakan adalah Blastmate III buatan Instantel Kanada yang

terdiri dari sebuah geophone dan sebuah level meter (microphone).

Mekanisme pengukuran getaran (Gambar 4.1.) adalah:

a. Blasmate III dipersiapkan untuk pengukuran. Geophone (ditanamkan ke

permukaan tanah) dan microphone dipasang menghadap arah titik peledakan.

PPV=k ( D√W )−n

Microphone

Geophone

Blastmate III III

Print Out GrafikHasil Monitoring

Komputer ( SoftwareBlastware)

nov1395m.mpeg

RambatanSuara

RambatanGetaranBlastin

g

b. Getaran dan kebisingan peledakan (getaran mekanis) direkam oleh geophone

dan microphone, diubah menjadi getaran elektris lalu disimpan di memori

yang terdapat di dalam Blasmate III.

c. Hasil pengukuran yang terdapat di dalam memori di download ke komputer

dengan menggunakan program Blastware.

d. Hasil akhir berupa seismogram yang dapat menampilkan angka-angka besar

getaran dan kebisingan serta grafik.

Gambar 4.1.Mekanisme Pengukuran Kebisingan dan Getaran

Getaran tanah yang dihasilkan dalam proses peledakan umumnya

dinyatakan dalam peak vector sum (PVS) serta biasanya menggunakan satuan

mm/sec. Menurut arah gerakan partikel, komponen ground vibration hasil

kegiatan peledakan digolongkan menjadi 3 jenis (Gambar 4.2.), yaitu :

a. Gerakan Longitudinal (radial) adalah gerakan partikel maju dan mundur

sesuai dengan arah rambatan gelombang yang biasanya bergerak dari

sumber ledak ke arah alat perekam.

b. Gerakan Transverse (tangensial) adalah gerakan partikel tanah atau batuan

ke kiri dan kanan dan tegak lurus arah rambatan gelombang.

c. Gerakan Vertikal adalah gerakan partikel naik turun.

Gambar 4.2.Variasi Pergerakan Partikel Karena Bentuk Gelombang Getaran

(a) Tekan-Longitudinal (b) Geser-Transversal (c) Rayleigh-mewakili vertikal

5. Metode untuk Mengurangi Tingkat Ground Vibration

Desain peledakan merupakan kunci dasar untuk mengurangi tingkat

getaran tanah akibat kegiatan peledakan. Adapun beberapa cara yang dapat

diterapkan untuk mengurangi tingkat getaran, antara lain:

a. Peledakan dengan Waktu Tunda

Cara pertama adalah menggunakan metode peledakan dengan waktu

tunda. Secara teoritis, lubang yang meledak dalam satu waktu dibandingkan

lubang yang meledak menggunakan waktu tunda dengan perbandingan

jumlah/berat lubang yang sama dan jumlah bahan peledak yang sama akan

menghasilkan tingkat getaran yang berbeda. Pada peledakan waktu tunda,

jumlah/berat bahan peledak yang meledak akan dibagi-bagi sesuai dengan

penggolongan waktu tundanya. Hal tersebut membuat daya ledak akan terbagi

oleh waktu tunda, sehingga tingkat getaran yang dihasilkan kecil jika

dibandingkan dengan peledakan tanpa waktu tunda.

Ada dua jenis tipe peledakan waktu tunda, yaitu:

1) Hole by hole yaitu Peledakan dengan waktu tunda yang didesain untuk

meledak lubang per lubang.

2) Row by row yaitu dengan waktu tunda yang didesain untuk meledak baris per

baris.

b. Mengurangi Diameter Lubang Ledak

Cara lain yang digunakan untuk mengurangi tingkat getaran akibat

peledakan adalah dengan mengurangi ukuran diameter lubang ledak. Hal ini

bertujuan untuk mengurangi jumlah/berat peledak yang digunakan, sehingga

terjadi daya ledak menjadi berkurang dan mengurangi tingkat getaran yang

dihasilkan. Perubahan ukuran diameter juga akan mempengaruhi ukuran burden

dan spasi serta secara langsung akan merubah nilai powder factor.

c. Benching

Benching merupakan cara lain yang digunakan untuk mengurangi tingkat

getaran. Cara ini dilakukan dengan mengecilkan atau mengurangi tingkat

kedalaman yang didesain untuk tinggi jenjang dari total rencana final kedalaman.

Contoh, jika final kedalaman yang direncanakan adalah 60 ft, maka jika

menggunakan cara benching kedalaman tersebut dipotong/dikurangi 30 ft atau

lebih. Dalam contoh tersebut, untuk mencapai target final kedalaman maka

peledakan jenjang direncanakan menjadi 2 (dua) tahap. Hal tersebut akan

mengurangi jumlah/berat bahan peledak sehingga daya ledak dan tingkat

getaran menjadi berkurang (lihat gambar 4.3.).

Gambar 4.3. Benching

d. Decking

Decking juga salah satu cara untuk mengurangi tingkat getaran hasil

kegiatan peledakan. Decking dilakukan dengan cara membagi total kolom isian

dengan menempatkan stemming di dalam kolom isian sehingga kolom isian

terbagi menjadi beberapa segmen. Masing-masing bagian di dalam kolom isian

dipisah dengan waktu tunda, sehingga membuat bahan peledak tidak meledak

pada waktu yang sama. Hal tersebut menyebabkan penuruan tingkat getaran

yang dihasilkan.

e. Line Drilling

Merupakan cara untuk mengurangi tingkat getaran dengan membuat

baris lubang yang berdiameter kecil (tidak lebih dari 3 inchi), dengan spasi yang

cenderung rapat dan tidak diisi bahan peledak. Biasanya untuk meredam tingkat

getaran pada massa batuan yang tidak stabil (gambar 4.4.).

Gambar 4.4.Line Drilling

6. Standar Tingkat Ground Vibration

Agar diketahui pengaruh getaran peledakan terhadap lingkungan sekitar

lokasi peledakan, maka hasil pengukuran dibandingkan dengan baku tingkat

getaran nasional sesuai dengan kondisi lingkungan dan bangunan yang ada di

Indonesia.

Di Indonesia, parameter khusus yang digunakan untuk kontrol tingkat

getaran hasil peledakan, diatur dalam Standar Nasional Indonesia (SNI)

7571:2010. Adapun standar baku tingkat tersebut dapat dilihat pada Tabel 4.1.

dan Tabel 4.2.

Tabel 4.1.Kelas dan Jenis Bangunan Serta Peak Vektor Sum

Kela

sJenis Bangunan

Peak Vector

Sum (mm/detik)

1

Bangunan kuno yang dilindungi

Undang-Undang benda cagar

budaya (Undang-Undang No.6

Tahun 1992).

2

2

Bangunan dengan pondasi,

pasangan bata dan adukan semen

saja, termasuk bangunan dengan

pondasi dari kayu dan lantainya

diberi adukan semen

3

3

Bangunan dengan pondasi,

pasangan bata dan adukan semen

diikat dengan slope beton

5

4

Bangunan dengan pondasi,

pasangan bata dan adukan semen

slope beton, kolom dan rangka diikat

dengan ring baik

 7-20

5

Bangunan dengan pondasi,

pasangan bata dan adukan semen,

slope beton, kolom dan diikat dengan

rangka baja

 12-40

Sumber: SNI 7571-2010; 3

Tabel 4.2.Jenis Kelas, Frekuensi Maksimum dan PPV Maksimum

Kelas Frekuensi PPV (mm/s)

1

0-5 2

5-20 3

20-100 5

2

0-5 3

5-20 5

20-100 7

3

0-5 5

5-20 7

20-100 12

4

0-5 7

5-20 12

20-100 20

5

0-5 12

5-20 24

20-100 40

Sumber : SNI 7571-2010; 4

4.4. Alat dan Bahan

4.5. Langkah-Langkah dalam Penggunaan Blastmate

Langkah kerja penggunaan blastmate adalah sebagai berikut.

1. Switch tombol on untuk menyalakan blastmate.

2. Pada tombol program pilih bagian record untuk mengganti atau mengatur

mode dan time pada blastmate.

3. Pada bagian trigger pilih source untuk menggunakan mic dan/atau geo, mic

merupakan alat yang digunakan untuk menangkap suara hasil dari peledakan

sedangkan geo menangkap getaran hasil dari peledakan yang dipasang pada

permukaan tanah.

4. Pada bagian option pilih notes untuk menambahkan catatan pada pengaturan

sebelumnya, kemudian pilih time/day untuk menambahkan waktu dan harinya.

5. Pada tombol run pilih bagian review setups untuk mereview hasil dari

pengaturan yang telah dilakukan.

6. Start monitor untuk memulai pekerjaan dari blastmate.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 1995-2001, BlastmateIII Operator Manual Handbook, Instantel Inc.,

Ottawa, Ontario K2K 3A3, Canada

Anonim, 2010, Standar Nasional Indonesia 7571 Tahun 2010, Tentang : Baku

Tingkat Getaran Peledakan pada Tambang Terbuka terhadap Bangunan,

BSN, Indonesia.Hal. 3-4.

Hemphill,G.,1981, Blasting Operations, McGraw-Hill Book Company, United States of America. Hal. 111, 114, 147-150, 156.

Hustrulid. W, 1999, Blasting Priciples For Open Pit Mining 1rd ED A.A, Balkema, Rotterdam, Brookfield.Hal. 269.

Jimeno,L, 1995, Drilling and Blasting Of Rocks, A.A. Balkema, Rotterdam,

Brookfield. Hal. 333-337.

Koesnaryo, 1988, Bahan Peledak dan Metode Peledakan. Fakultas Tambang,

Universitas Pembangunan Nasional “Veteran”, Yogyakarta. Hal. 11, 24-

28.

Koesnaryo, 2001, Rancangan Peledakan Batuan (Design of Rock

Blasting),Jurusan Teknik Pertambangan Fakultas Teknologi Mineral,

Universitas Pembangunan Nasional “Veteran”, Yogyakarta.Hal.3-12, 16,

34, 50-55.

Kurniawan. L., 2004, Modul PerkuliahanTeknik Peledakan, Universitas Lambung

Mangkurat, Banjarbaru, Indonesia. Hal. 3,198.

Saptono, 2006, Teknik Peledakan, Jurusan Teknik Pertambangan Fakultas

Teknologi Mineral, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran”,

Yogyakarta. Hal. 64, 68-71, 74-76.