KAJIAN TEKNIS PELEDAKAN PADA TAMBANG BATUBARA PT. KALTIM PRIMA COAL DALAM UPAYA PENCAPAIAN TARGET PRODUKSI BATUBARA

PROPOSAL PENELITIAN TUGAS AKHIR

OLEH : EKO YULIANTO 103 06 11 005

PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BANGKA BELITUNG 2010

KAJIAN TEKNIS PELEDAKAN PADA TAMBANG BATUBARA PT. KALTIM PRIMA COAL DALAM UPAYA PENCAPAIAN TARGET PRODUKSI BATUBARA

PROPOSAL PENELITIAN TUGAS AKHIR

OLEH : EKO YULIANTO 103 06 11 005

Mengetahui Ketua jurusan Teknik pertambangan

Disetujui untuk Jurusan Teknik pertambangan Pembimbing

( E.P.S.B Tamantono, S.T ) NP. 306906005

(Ir. Irwan) NP. 306006015

A. JUDUL KAJIAN TEKNIS PELEDAKANPADA TAMBANG BATUBARA PT. KALTIM PRIMA COAL DALAM UPAYA PENCAPAIAN TARGET PRODUKSI BATUBARA

B. LATAR BELAKANG MASALAH Indonesia merupakan salah satu negara yang memiliki kekayaan yang melimpah ruah, baik itu berupa hasil hutan maupun hasil tambang yang berupa bijih, minyak bumi, maupun mineral yang salah satunya adalah batubara. Batubara merupakan salah satu bahan galian yang sangat penting sebagai bahan bakar alternatif setelah minyak bumi. Mengingat semakin menipisnya cadangan minyak bumi, maka sejak tahun 1980 pemerintah Indonesia mencanangkan penggunaan batubara secara optimal sebagai sumber energi untuk keperluan industri dan rumah tangga sebagai pengganti minyak bumi, sehingga disamping menjadi energi alternatif pengganti minyak bumi maka dengan adanya penambangan batubara diharapkan dapat menambah devisa bagi negara dan juga dapat menambah pendapatan asli daerah. Dampak dari kebijaksanaan yang diambil pemerintah untuk peningkatan penggunaan bahan bakar batubara sebagai pengganti minyak bumi, maka saat ini banyak bermunculan pengusaha- pengusaha swasta maupun pengusaha asing yang menambahkan modalnya untuk kegiatan baik eksplorasi maupun eksploitasi dalam bidang pertambangan batubara di wilayah negara Indonesia. Indonesia sendiri memiliki cadangan batubara yang cukup besar terutama yang terdapat di Sumatera, Kalimantan Timur, Kalimantan Selatan, sehingga dengan adanya cadangan batubara yang cukup besar tersebut Indonesia berpotensi untuk menjadi salah satu negara penghasil batubara pada abad ke 20. Di Kalimantan Timur sendiri banyak dijumpai perusahaan pertambangan yang mengusahakan dan memanfaatkan batubara untuk memenuhi kebutuhan pasar domestik maupun kebutuhan manca negara (komoditas ekspor), tapi mengingat batubara adalah sumber daya alam yang unrenewable resources (tidak dapat diperbaharui) maka batubara tersebut harus dimanfaatkan secara efektif dan efisien sehingga mampu memberikan keuntungan yang maksimal.

PT. Kaltim Prima Coal adalah salah satu perusahaan produsen batubara di Indonesia dimana PT. Kaltim Prima Coal menerapkan sistem tambang terbuka dengan metode open pit. Kegiatan utama pada tahapan penambangan tersebut terdiri dari pengupasan lapisan tanah penutup, pembongkaran dengan peledakan, pemuatan dan pengangkutan dari lokasi penambangan ke lokasi pengumpulan (stock pile). Salah satu kegiatan penambangan adalah pengupasan lapisan tanah penutup dengan cara pemboran dan peledakan. Dalam pekerjaannya, peledakan merupakan metode yang dominan dalam penggalian batuan dan batubara. Masalah yang sering timbul pada penambangan adalah tidak diperolehnya geometris atau perhitungan yang tepat dalam kegiatan peledakan tersebut. Hal ini menyebabkan kegiatan pembongkaran dengan peledakan tidak ekonomis lagi. Dan biasanya masalah ini terjadi karena cara pembongkaran yang tidak sesuai dengan pola pemboran dan peledakan yang dianjurkan, yang dalam hal ini dapat juga karena faktor pengisian bahan peledak. Dengan perencanaan yang baik yang mencakup pemilihan alat bor yang tepat, penentuan geometri peledakan, pola pemboran, pola peledakan dan pemilihan bahan peledak serta pelaksanaan di lapangan yang sesuai dengan prosedur dan

pengawasan yang bertanggung jawab akan sangat menentukan keberhasilan proses pembongkaran sehingga akan diperoleh ukuran boulder yang dibutuhkan.

C. TUJUAN PENELITIAN Tujuan dari penelitian ini adalah : 1. Melakukan evaluasi teknis tentang desain peledakan dan geometri peledakan yang ada pada lokasi penambangan. 2. 3. Meningkatkan dan memperbaiki kondisi kerja di lapangan. Mengurangi hambatan-hambatan yang dapat ditimbulkan akibat desain peledakan yang kurang baik, yang dapat mengurangi proses produksi. Penelitian dilakukan untuk mengkaji desain peledakan yang dipakai pada tambang terbuka PT. Kaltim Prima Coal guna mengevaluasi apakah desain peledakan yang ada saat ini dapat mengatasi permasalahan.

Pengamatan pada peledakan lebih difokuskan pada hasil peledakan, yaitu fragmentasi batuan hasil peledakan khususnya mengurangi persentase bongkah (boulder). Selain itu juga dibuat rancangan desain peledakan sebagai sistem alternatif yang juga menguntungkan untuk diterapkan pada Tambang PT. Kaltim Prima Coal. Dari penelitian ini akan diperoleh gambaran permasalahan yang ada dan diupayakan untuk dicarikan jalan penyelesaian yang terbaik, sehingga nantinya dapat tercapai tujuan yang diharapkan.

D. PERUMUSAN MASALAH Untuk meningkatkan kondisi kerja yang nyaman dan mencegah terhambatnya proses produksi akibat desain peledakan yang kurang baik, maka yang perlu dilakukan adalah : 1. Mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi pada operasi pemboran dan peledakan seperti jenis alat bor, struktur batuan, diameter lubang bor, loading density, burden, spacing , dan ketinggian jenjang. 2. Menentukan pola pemboran, yaitu sejajar atau selang-seling dan pola peledakan yaitu pola serentak atau beruntun.

E. PENYELESAIAN MASALAH Dalam melakukan penyelesaian masalah yang ada di lapangan, digunakan penggabungan antara teori-teori, metode atau data yang berhubungan dengan kasus yang ada dengan data yang diperoleh di lapangan. F. DASAR TEORI a. Diameter Lubang Tembak Diameter lubang tembak yang biasanya dipilih disesuaikan dengan sifat-sifat fisik batuan yang akan diledakkan. Apabila batuan yang akan diledakkan sukar pecah maka penggunaan diameter lubang tembak yang kecil akan dapat menghasilkan energi peledakan yang lebih baik.

b. Kemiringan Lubang Tembak 1). Lubang Tembak Vertikal Suatu jenjang dengan arah lubang tembak vertikal diledakkan, maka bagian lantai jenjang akan menerima gelombang tekan terbesar. Gelombang tekan tersebut sebagian akan dipantulkan pada bidang bebas dan sebagian lagi diteruskan pada bagian bawah lantai jenjang (lihat gambar dibawah). 2). Lubang Tembak Miring Pada lubang tembak miring, bidang bebas akan menerima gelombang tekan untuk dipantulkan lebih besar dan gelombang tekan yang diteruskan pada bagian bawah lantai jenjang lebih kecil (lihat gambar dibawah). Dengan demikian sebagian besar gelombang tekan yang dihasilkan oleh bahan peledak digunakan untuk membongkar batuan.

Daerah bongkar besar

Lantai Atas 450

Daerah backbreak Stemming Gel.Tekan diteruskan Gel.Tekan dipantulkan

45

0

Lantai Bawah

Lubang

tembakDaerah bongkar besar Daerah backbreak

Lantai Atas 450 450 Lantai Bawah

Stemming Gel.Tekan diteruskan Gel.Tekan dipantulkan

Lubang tembak miring

Gambar 3.3. Pemboran dengan lubang tembak tegak dan lubang tembak miring

c. Pola Pemboran Pola pemboran merupakan suatu pola pada kegiatan pemboran dengan menempatkan lubang lubang tembak secara sistematis. Berdasarkan letak letak lubang bor maka pola pemboran pada umumnya dibedakan menjadi dua macam, yaitu : a) Pola pemboran sejajar (paralel pattern) b) Pola pemboran selang-seling (staggered pattern) Pola pemboran sejajar adalah pola dengan penempatan lubang-lubang tembak yang saling sejajar pada setiap kolomnya. Sedangkan pola pemboran selang-seling, adalah pola dengan penempatan lubang-lubang tembak secara selang seling pada setiap kolomnya. Dalam penerapannya di lapangan, pola pemboran sejajar merupakan pola yang lebih mudah dalam melakukan pemboran dan untuk pengaturan lebih lanjut. Tetapi perolehan fragmentasi batuannya kurang seragam, sedangkan pola pemboran selang seling lebih sulit penanganannya di lapangan namun fragmentasi batuannya lebih baik dan seragam. Menurut hasil penelitian di lapangan pada jenis batuan kompak, menunjukan bahwa hasil produktivitas dan fragmentasi peledakan dengan menggunakan pola pemboran selang-seling lebih baik dari pada pola pemboran sejajar, hal ini disebabkan energi yang dihasilkan pada pemboran selang-seling lebih optimal dalam mendistribusikan energi peledakan yang bekerja dalam batuan.

S

A. Pola pemboran sejajar (paralel).

B Free Face

S = Spasi B = Burden

S

B. Pola pemboran selang-seling (staggered). B S = Spasi B = Burden

B Free Face

Gambar 3.4. Pola pemboran

d. Pola Peledakkan Pola peledakan merupakan urutan waktu peledakan antara lubang lubang bor dalam satu baris dengan lubang bor pada baris berikutnya ataupun antara lubang bor yang satu dengan lubang bor yang lainnya. Pola peledakan ini ditentukan berdasarkan urutan waktu peledakan serta arah runtuhan material yang diharapkan. Berdasarkan arah runtuhan batuan, pola peledakan diklasifikasikan sebagai berikut (Gambar 3.8) : a. Box Cut, yaitu pola peledakan yang arah runtuhan batuannya ke depan dan membentuk kotak b. Corner cut (echelon cut) , yaitu pola peledakan yang arah runtuhan batuannya ke salah satu sudut dari bidang bebasnya. c. V cut, yaitu pola peledakan yang arah runtuhan batuannya kedepan dan membentuk huruf V. Berdasarkan urutan waktu peledakan, maka pola peledakan diklasifikasikan sebagai berikut : a. Pola peledakan serentak, yaitu suatu pola yang menerapkan peledakan secara serentak untuk semua lubang tembak. b. Pola peledakan beruntun, yaitu suatu pola yang menerapkan peledakan dengan waktu tunda antara baris yang satu dengan baris lainnya.Bidang Bebas 2 1 3 1 1 1 1 2 1 3 BOX CUT

2

2

2

2

Bidang Bebas 2 3 4 1 2 3 0 1 2 1 2 3 2 3 4 Keterangan : 1, 2, = Nomor urutan peledakan

Bidang Bebas 5 4 3 2 1

ECHELON CUT

6 7

5 6

4 5

3 4

2 3

Keterangan : 1, 2, = Nomor urutan peledakan

Gambar 3.8. Pola peledakan berdasarkan arah runtuhan batuan Setiap lubang tembak yang akan diledakkan harus memiliki ruang yang cukup kearah bidang bebas terdekat agar energi terkonsentrasi secara maksimal sehingga lubang tembak akan terdesak, mengembang, dan pecah. Secara teoritis, dengan adanya tiga bidang bebas (free face) maka kuat tarik batuan akan berkurang sehingga meningkatkan energi ledakan untuk pemecahan batuan dengan syarat lokasi dua bidang bebasnya memiliki jarak yang sama terhadap lubang tembak.

e. Kecepatan Pemboran - Cycle Time Ct = Pt + Bt + St + Ft + Dt Dimana : Ct = Cycle time Pt = Waktu untuk mengambil posisi (positioning time) Bt = Waktu untuk membor (boring time) St = Waktu untuk menambah, mengganti batang bor Ft Dt = Waktu untuk mencabut rod dan membersihkan lubang = Waktu untuk mengatasi hambatan-hambatan (delay time)

- Kecepatan pemboran

Dimana : Vt = Kecepatan pemboran H = Kedalaman lubang tembak Ct = Cycle time - Kecepatan pemboran rata-rata (GDR) Vt = Vt1 + Vt2 + . . . + Vt n n Dimana : n = Jumlah pengamatan

f. Volume Setara Dimana :

A = luas daerah yang akan diledakkan L = tinggi jenjang n = jumlah lubang tembak H = kedalaman lubang tembak

g.

Produksi Alat Bor P = Vt x Veq x E Dimana : P Vt = produksi alat bor = kecepatan pemboran

Veq = volume setara E = effesiensi kerja alat bor

h.

Geometri Peledakkan - Konya Teori B = 3,15 De ( SGe /SGr )1/3 Dimana : B = Burden

SGe = SG bahan peledak SGr = SG batuan De = Diameter lubang tembak

- R.L. Ash Teori AF1 AF2 Dimana : Ep = energi potensial bahan peledak = =

Epst = energi potensial peledak standart de dest = densitas batuan yang diledakkan = densitas batuan standart

KB terkoreksi = KB standart x AF1 x AF2 B =

Hubungan antar variabel R.L Ash : - Burden Ratio - Hole Depth Ratio H = Kh x B - Sub Drilling Ratio J = Kj x B - Stemming Ratio T = Kt x B - Spacing Ratio S = Ks x B Ks = 1,1 - 1,8 Kt = 0,7 - 1,0 Kj = 0,2 - 0,4 Kh = 1,5 - 4,0 Kb =

i.

Metode Peledakkan Sampai saat ini dikenal ada empat jenis metode peledakkan, yaitu :

-

Metode sumbu api Metode sumbu ledak Metode Listrik Metode Non Electric (nonel)

Sedangkan kebutuhan mengenai peralatan dan perlengkapan tergantung dari metode yang akan digunakan. j. Kapasitas Produksi

1. Jumlah batuan yang diledakkan W = A x L x dr Dimana : W A L dr = berat batuan = luas daerah yang akan diledakkan = tinggi jenjang = densitas batuan

2. Penentuan Tingkat Fragmentasi Batuan Hasil Peledakan Penentuan tingkat fragmentasi batuan hasil peledakan dengan cara membandingkan antara volume nyata batuan hasil peledakan dengan volume batuan yang tidak memerlukan pemecahan ulang. Fragmentasi batuan yang memerlukan pemecahan ulang dinyatakan sebagai bongkah (boulder) dari hasil peledakan, sehingga diperlukan upaya pemecahan ulang agar batuan tersebut bisa digunakan. Dalam menentukan tingkat fragmentasi batuan hasil peledakan ada beberapa metode yang bisa digunakan, seperti : j Metode photography j Metode photogrametry j Metode photography berkecepatan tinggi j Analisa produtivitas alat muat j Analisa volume material pada pemecahan ulang j Analisa visual komputer j Analisa kenampakan kualitatif j Analisa produktivitas alat peremuk

3. Bahan peledak yang diperlukan E = de x Pc x N Dimana : E = jumlah bahan peledak yang diperlukan

de = densitas bahan peledak Pe = tinggi kolom isian bahan peledak N = jumlah lubang tembak

4. Powder Factor (Pf) Pf = Dimana : Pf W E = Powder Factor = berat batuan = jumlah bahan peledak yang diperlukan

5.

Blasting Ratio (Br) Br = Dimana Br = Blasting Ratio E = Jumlah Bahan Peledak yang digunakan V = Volume batuan yang diledakkan

F. METODOLOGI PENELITIAN Di dalam melaksanakan permasalahan ini, penulis menggabungkan antara teori dengan data-data lapangan. Sehingga dari keduanya didapat pendekatan penyelesaian masalah. Adapun urutan pekerjaan penelitian yaitu : 1. Studi Literatur Dilakukan dengan mencari bahan-bahan pustaka yang menunjang, yang diperoleh dari: Instansi yang terkait Perpustakaan

Brosur-brosur Informasi-informasi Grafik, dan tabel. 2. Penelitian di lapangan Dalam pelaksanaan penelitian di lapangan ini akan dilakukan beberapa tahap, yaitu: Survai geologi permukaan, dengan melakukan pengamatan secara langsung terhadap keadaan geologi permukaan (perlapisan, rekahan, patahan, strike dan dip) dan mencari informasi pendukung yang berkaitan dengan permasalahan yang akan dibahas. Mencocokkan dengan perumusan masalah, yang bertujuan agar penelitian yang dilakukan tidak meluas. Data yang diambil dapat digunakan secara efektif. 3. Pengambilan data Dilakukan dengan cara : Melakukan pengukuran-pengukuran Meneliti proses produksi yang sedang berlangsung Mencatat kejadian yang terjadi seperti adanya ukuran batuan yang besar, penentuan titik pemboran, arah lemparan batuan, dsb. Wawancara seperlunya. 4. Keakuratan Akuisisi Data Akuisisi data ini bertujuan untuk : Mengumpulkan dan mengelompokkan data untuk memudahkan analisa nantinya. Mengolah 5. Pengolahan data Pengolahan data dilakukan dengan melekukan beberapa perhitungan dan penggambaran. Selanjutnya disajikan dalam bentuk grafik-grafik atau rangkaian perhitungan dalam penyelesaian masalah yang ada. 6. Analisa hasil pengelompokkan data nilai karakteristik data-data yang mewakili obyek

pengamatanMengetahui data, sehingga kerja menjadi efesien

Dapat dilakukan secara kualitatif maupun kuantitatif guna memperoleh kesimpulan sementara. Selanjutnya kesimpulan sementara ini akan diolah lebih lanjut dalam bagian pembahasan. 7. Kesimpulan Diperoleh setelah dilakukan korelasi antara hasil pengolahan data yang telah dilakukan dengan permasalahan yang diteliti.

G. RENCANA WAKTU PELAKSANAAN Kegiatan ini direncanakan akan dilaksanakan pada bulan November 2010- Januari 2011 (Lampiran I)

H. RENCANA DAFTAR ISI Penyusunan laporan hasil penelitian akan disusun secara sistematis sesuai dengan bab bahasan masalah.( Lampiran II )

I. PENUTUP Demikian proposal ini dibuat, untuk menjadi bahan pertimbangan bagi Bapak/Ibu, atas perhatiannya, sebelumnya diucapkan terima kasih.

LAMPIRAN I RENCANA WAKTU PELAKSANAAN

Februari 2011 No 1. 2. 3. 4. Tahapan Penelitian 1 Persiapan dan ObservasiPengumpulan Data

M aret 2011 1 2 3 4 1

April 2011 2 3 4

2

3

4

Pengolahan Data dan Pembuatan Laporan Presentasi

LAMPIRAN II RENCANA DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ..................................................................................... HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................ RINGKASAN ............................................................................................... KATA PENGANTAR ................................................................................... DAFTAR ISI ................................................................................................. DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... DAFTAR TABEL ......................................................................................... DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. BAB I. PENDAHULUAN ............................................................................. 1.1. Latar Belakang Masalah .............................................................. 1.2. Tujuan Penelitian ......................................................................... 1.3. Perumusan Masalah ..................................................................... 1.4. Metode Pendekatan ...................................................................... 1.5. Pembatasan Masalah .................................................................... 1.6. Metode Penelitian ........................................................................ 1.7. Pelaksanaan Penelitian ................................................................. 1.8. Hasil Yang Diharapkan ................................................................ II. TINJAUAN UMUM ............................................................................. 2.1. Sejarah dan Latar Belakang Berdirinya PT. KPC ......................... 2.2. Lokasi dan Kesampaian Daerah ................................................... 2.3. Keadaan Geologi ......................................................................... 2.4. Genesa Batuan ............................................................................. 2.5. Morfologi ..................................................................................... 2.6. Topografi...................................................................................... 2.7. Keadaan Seismik .......................................................................... 2.8. Stratigrafi ..................................................................................... 2.9. Hidrologi Air Permukaan dan Tanah ............................................ 2.10. Iklim dan Curah Hujan .................................................................

III.

DASAR TEORI .................................................................................... 3.1. Faktor Faktor Yang Tidak Dapat Dikendalikan ......................... 3.2. Faktor Faktor Yang Dapat Dikendalikan ................................... 3.3. Penentuan Tingkat Fragmentasi Batuan Hasil Peledakan ............. 3.4. Hasil Peledakan ...........................................................................

IV. KAJIAN TEKNIS PELEDAKAN DAN HASIL ANALISA .......... 4.1. Karakteristik Massa Batuan ......................................................... 4.2. Air Tanah .................................................................................... 4.3. Pemboran .................................................................................... 4.4. Peledakan .................................................................................... V. PEMBAHASAN.................................................................................... 5.1. Karakteristik Massa Batuan ......................................................... 5.2. Faktor Geologi ............................................................................. 5.3. Pemboran ..................................................................................... 5.4. Peledakan ..................................................................................... 5.5. Kendala Kendala dalam Kegiatan Pemboran dan Peledakan.. VI KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................. 4.1 4.2 Kesimpulan ................................................................................. Saran ...........................................................................................

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... LAMPIRAN ..................................................................................................

DAFTAR PUSTAKA

1.

Hemphill ., Gary, Blasting Operation, First Edition, Mc. Graw Hill Inc.,

New York 2. 3. Naapuri, Jukka, Surface Drilling and Blasting, Tamrock, 1987 - 1988 Langefors U., and Kihlstrom, B., The Modern Technique of Rock Blasting, New

Second Edition, A Heelsted Press Book John Willey & Sons, York,1973 4.

Moelhim Karthodharmo, Irwandy Arif, Suseno Kramadibrata., Teknik

Peledakan, Diktat Kuliah Jilid I, Jurusan Teknik Pertambangan, Fakultas Teknologi Mineral, Institut Teknologi Bandung, 1984 5. Koesnaryo, S. Ir. Teknik Pemboran dan Peledakan Jurusan Teknik

Pertambanagan, Fakultas Teknologi Mineral, Universitas Pembangunan Nasional Veteran Yogyakarta 1988. 6. Samhudi, Teknik Peledakan , Departemen Pertambangan dan Energi, Jenderal Pertambangan Umum, Pusat Pengembangan Tenaga

Direktorat

Pertambangan, 1994