Modul 6 Rancangan Peledakan Terowongan

6-1 Teknik Peledakan

Jurusan T. Pertambangan-ITM

MODUL 6

DESAIN PELEDAKAN BAWAH TANAH

Tujuan peledakan bawah tanah antara lain :

1. Meledakkan batuan dengan tujuan menghasilkan ruangan untuk gudang, jalan,

saluran, terowongan pipa dan sebagainya.

2. Meledakkan batuan dengan tujuan mengambil material : operasi penambangan.

Dasar-Dasar Peledakan Bawah Tanah

Perbedaan utama peledakan bawah tanah dengan peledakan dipermukaan tanah

adalah :

1. Peledakan bawah tanah dilakukan ke arah satu bidang bebas (free face),

sedangkan peledakan dipermukaan dilakukan ke arah dua atau lebih bidang

bebas.

2. Tempat peledakan atau ruangan bawah tanah lebih terbatas.

Peledakan dalam terowongan dapat dilakukan dengan cara :

- Full face excavation, seluruh bagian dari terowongan diledakkan dengan satu

tahap (gambar 1).

- Split section excavation

Top heading/jenjang dengan arah lubang horizontal (Gambar 2)

Top heading/jenjang dengan arah lubang vertikal (Gambar 3)

Gambar 1 Full face excavation



Gambar 2 Top heading atau jenjang dengan arah lubang horizontal

Gambar 3 Top heading atau jenjang dengan arah lubang vertikal

Dalam pembuatan terowongan, bidang bebas kedua diperoleh dengan membuat cut

pada permukaan terowongan. Macam-macam cut yang digunakan untuk membuat

terowongan adalah : paralel hole cut, V-cut, fan-cut, dan sebagainya.

Setelah cut terbentuk maka stopping ke arah cut dimulai. Lubang kontur (contour

holes) yang terdiri atas : lubang atap (roof holes), lubang dinding (wall holes) dan

lubang lantai (floors holes) dibuat agak diserongkan keluar dari kontur (disebut look

out), sehingga terowongan yang dihasilkan mempunyai bentuk seperti yang

direncanakan. Sebagai petunjuk look out tidak boleh melebihi harga

= (10 cm + 3 cm/m x kedalaman lubang tembak), kira-kira berkisar 20 cm (lihat

gambar 4 dan 5).



Gambar 4 Jenis-jenis lubang ledak untuk peledakan terowongan

Gambar 5 Look out

Cut yang biasa dipergunakan dalam pembuatan terowongan adalah circular cut atau

large hole cut atau parallel hole cut untuk pemboran horizontal tegak lurus pada

permukaan batuan. Parallel hole cut ini merupakan pengembangan dari burn cut

(lihat gambar 6). Cut dapat diledakkan disembarang tempat pada muka terowongan,

tetapi harus diperhatikan bahwa letak cut mempengaruhi : lemparan, konsumsi

bahan peledak, dan jumlah lubang ledak dalam round.



Gambar 6 Burn cut

Gambar 7 Letak cut pada muka terowongan

Large hole cut

Cut yang umum dipakai pada saat ini adalah large hole cut; terdiri dari satu atau

lebih lubang kosong yang berdiameter kecil yang berisi muatan bahan peledak.

Burden antara lubang-lubang ini dengan lubang kosong adalah kecil. Selanjutnya

lubang-lubang ledak diatur dalam segi empat yang mengelilingi bukaan (gambar 8

dan 9).

Gambar 8 Bentuk dasar rancangan large hole cut



Gambar 9 Susunan lengkap lubang bor pada cut

Jumlah segi empat dalam cut dibatasi oleh ketentuan bahwa burden dalam segiempat

terakhir tidak melebihi burden dari lubang stoping.

Dalam merencanakan suatu cut, parameter-parameter penting yang harus

diperhatikan adalah :

- diameter lubang besar (kosong)

- burden

- charge concentration.

Disamping itu ketepatan pemboran adalah faktor yang sangat penting, terutama

untuk lubang-lubang ledak paling dekat dengan lubang kosong (gambar 10).

Parameter yang berpengaruh agar kemajuan (advance) peledakan round berhasil

dengan baik adalah diameter dari lubang kosong. Makin besar diameter lubang

kosong makin dalam round dapat dibor dan makin besar pola kemajuan yang

mungkin diperoleh. Salah satu penyebab paling umum dari kemajuan yang kecil

adalah diameter lubang kosong yang terlalu kecil dalam hubungannya dengan

kedalaman lubang ledak.



Gambar 10 Hasil peledakan sebagai fungsi dari letak dan diameter lubang ledak dan

lubang kosong

Bila digunakan beberapa lubang kosong, maka harus dihitung dahulu diameter

lubang samaran (fiction diameter), dengan menggunakan formula sebagai berikut :

D = d n

dimana :

D = diamater lubang samaran

d = diamater lubang kosong

n = jumlah lubang

Gambar 11 Kemajuan per round sebagai fungsi kedalaman lubang ledak untuk

berbagai diameter lubang kosong



1. Perhitungan

Dari gambar 10 terlihat bahwa agar peledakan berhasil dengan baik (cleaned blast),

maka jarak antara lubang ledak dengan lubang kosong tidak boleh melebihi dari

1,5 lubang kosong. Bila jaraknya lebih besar hanya akan menimbulkan kerusakan

(breakage) dan jika jaraknya terlalu dekat, ada kemungkinan lubang ledak bertemu

dengan lubang kosong.

Jadi posisi lubang ledak adalah :

a = 1,5

dimana :

a = jarak antara lubang besar dengan lubang ledak (diukur dari pusat lingkaran)

= diameter lubang kosong

Jika beberapa lubang kosong yang dipergunakan maka :

a = 1,5.D

dimana :

D = diamater lubang samaran

2. Pemuatan lubang ledak dalam bujursangkar pertama

Pemuatan harus dilakukan dengan hati-hati. Jika muatan bahan peledak (charge

concentration) dalam lubang tembak terlalu sedikit kemungkinan tidak akan

memecah/membongkar batuan, sedangkan bila terlalu banyak akan mengakibatkan

tidak terjadinya blow out melalui melalui lubang kosong dan menyebabkan

pemadatan kembali batuan yang telah dipecahkan. Akibatnya kemajuan yang besar

tidak akan dicapai.

Kebutuhan muatan bahan peledak untuk bermacam-macam jarak C-C (pusat ke

pusat) antara lubang kosong dan lubang ledak terdekat dapat dihitung menggunakan

grafik pada gambar 12.



Gambar 12 Jumlah muatan sebagai fungsi jarak pusat ke pusat lubang untuk

berbagai diameter lubang bor

3. Perhitungan bujursangkar selanjutnya

Cara perhitungan bujursangkar dalam cut yanag tersisa adalah sama dengan

bujursangkar pertama. Perbedaannya adalah peledakan ke arah bukaan segiempat

sebagai ganti bukaan sirkular. Sudut ledakan (angle of break) sebaiknya jangan

terlalu kecil. Dalam perhitungan burden (B) sama dengan lebar (W) dari bukaan :

B = W

Muatan bahan peledak minimum dan burden maksimum untuk bermacam-macam

lebar bukaan dapat diperkirakan dengan menggunakan gambar 13. Muatan bahan

peledak ini adalah muatan untuk semua kolom lubang tembak. Apabila diperlukan

peledakan pada bagian dasar yang susah diledakkan (constricted bottom) harus

digunakan muatan dasar yang besarnya dua kali charge concentration (lc) dan

tingginya 1,5 B.



Gambar 13 Jumlah muatan sebagai fungsi dari burden maksimum untuk berbagai

lebar bukaan yang ada

4. Stemming cut

Panjang kolom lubang bor yang tidak diisi bahan peledak diperlihatkan oleh

persamaan berikut :

h0 = 0,5 B

5. Merencanakan cut

Bujursangkar I

a = 1,5

W = a 2

(mm) 76 89 102 127 154

a (mm)

W1 (mm)

110

150

130

180

150

210

190

270

230

320



Bujursangkar II

B1 = W1

C-C = 1,5 W1

W2 = 1,5 W1 2

(mm) 76 89 102 127 154

W1 (mm)

C C W2 (mm)

150

225

320

180

270

380

210

310

440

270

400

560

320

480

670

Bujursangkar III

B2 = W2

C-C = 1,5 W2

W3 = 1,5 W2 2

(mm) 76 89 102 127 154

W2 (mm)

C C W3 (mm)

320

480

670

380

570

800

440

660

930

560

840

1180

670

1000

1400

Bujursangkar IV

B3 = W3

C-C = 1,5 W3

W4 = 1,5 W3 2

(mm) 76 89 102 127

W3 (mm)

C C W4 (mm)

670

1000

1400

800

1200

1700

930

1400

1980

1180

1750

2400



Gambar 14 Geometri bujursangkar I IV pada suatu cut

5. Stoping

Suatu round dibagi menjadi :

1. lubang lantai (floor holes)

2. lubang dinding (wall holes)

3. lubang atap (roof holes)

4. lubang stoping arah pemecahan ke atas dan horizontal

5. lubang stoping arah pemecahan ke bawah.

Untuk menghitung burden (B) dan muatan untuk bermacam-macam bagian dari

round dapat dipakai grafik pada gambar 15.



Gambar 15 Burden sebagai fungsi dari konsentrasi muatan untuk berbagai diameter

lubang dan jenis bahan peledak

Apabila burden, kedalaman lubang ledak (H) dan konsentrasi muatan dasar (lb) telah

diketahui, untuk menentukan geometri pemboran dan peledakan dari round

menggunakan tabel 1.

Tabe 1 Geometri pemboran dan peledakan dari round

Part of the

round

Burden

(m)

Spacing

(m)

Height

bottom

charge (m)

Charge concentration Stemming

(m) Bottom

(kg/m)

Column

(kg/m)

Floor

Wall

Roof

Stoping :

Upwards

Horizontal

Downwards

1 x B

0,9 x B

0,9 x B

1 x B

1 x B

1 x B

1,1 x B

1,1 x B

1,1 x B

1,1 x B

1,1 x B

1,2 x B

1/3 x H

1/6 x H

1/6 x H

1/3 x H

1/3 x H

1/3 x H

lb lb lb

lb lb lb

1,0 x lb 0,4 x lb 0,3 x lb

0,5 x lb 0,5 x lb 0,5 x lb

0,2 x B

0,5 x B

0,5 x B

0,5 x lb 0,5 x lb 0,5 x lb



6. Kontur

Kontur dari terowongan dibagi menjadi : lubang lantai, lubang dinding dan lubang

atap. Burden dan spacing untuk lubang lantai sama seperti lubang stoping. Lubang

lantai diisi muatan lebih kuat dari pada lubang stoping untuk mengimbangi gaya

gravitasi dan berat massa batuan yang terisi dari round.

Untuk lubang dinding dan lubang atap ada dua cara peledakan yang dipakai yaitu

normal profile blasting dan smooth blasting. Perhitungan normal profile blasting

memakai tabel V di atas.

7. Pola penembakan (firing pattern)

Pola penembakan harus direncanakan sedemikian rupa sehingga setiap lubang ledak

mempunyai free breakage. Angle of breakage paling kecil dalam daerah cut sekitar

50o. Dalam daerah stoping pola penembakan direncanakan sedemikian sehingga

angle of breakage tidak kurang dari 90o (lihat Gambar 16). Hal penting yang perlu

diperhatikan dalam peledakan suatu terowongan adalah waktu tunda antar lubang-

lubang) yang cukup panjang.

Gambar 16 Urutan dalam pola peledakan



Di dalam daerah cut waktu tunda antara lubang-lubang harus cukup panjang,

sehingga memberi waktu untuk memecah dan melemparkan batuan melalui lubang

kosong yang sempit. Terbukti bahwa batuan bergerak dengan kecepatan antara

40-50 m/det.

Suatu cut yang dibor dengan kedalaman 4 m akan membutuhkan waktu tunda

60 100 millidetik agar terjadi peledakan yang baik (cleaned blast). Waktu tunda

yang biasa dipakai adalah 75 100 millidetik. Dalam dua bujursangkar yang

pertama hanya dipakai satu detonator untuk setiap waktu tunda. Dalam dua bujur

sangkar selanjutnya boleh dipakai dua detonator untuk setiap waktu tunda.

Di daerah stoping waktu tunda harus cukup panjang untuk memberi waktu terhadap

gerakan batuan. Waktu tunda yang umum dipakai adalah 100 500 millidetik.

Untuk lubang kontur perbedaan waktu tunda di antara lubang-lubang harus sekecil

mungkin supaya dapat dihasilkan efek peledakan yang rata.

Untuk pembuatan terowongan dapat digunakan detonator jenis listrik atau non-

listrik. Detonator listrik : MS (millisecond) dan HS (half second) delay detonator.

Non electric detonator mempunyai 25 macam interval (lihat tabel 2).



Tabel 2 Waktu tunda berbagai jenis detonator

Electric detonators

Non electric detonators



Gambar 17 Bentuk pola penembakan dengan nonel GT/T, dan dengan detonator

VA/MS dan VA/HS



V-cut

Suatu cut dengan lubang-lubang tembak membentuk sudut yang umum dipakai

adalah V-cut. Dibutuhkan lebar terowongan tertentu agar tersedia tempat kerja untuk

alat bor. Kemajuan per round akan bertambah apabila lebarnya bertambah; dapat

dicapai kemajuan sampai 40 50% x lebar terowongan. Sudut cut tidak boleh

kurang dari 60o. Sudut yang lebih lancip membentuk charge concentration yang

lebih tinggi.

Cut biasanya terdiri dari dua buah V, tetapi di round yang lebih dalam cut dapat

terdiri dari 3 atau 4 buah V. Setiap V dalam cut harus diledakkan dengan nomor

interval yang sama, memakai MS detonator untuk menjamin koordinasi antara

lubang ledak dalam hal proses pemecahannya. Apabila setiap V diledakkan sebagai

kesatuan satu demi satu, waktu tunda antara V yang berlainan harus dalam urutan 50

millidetik, tujuannya memberikan waktu untuk pemindahan dan pemuaian batuan

(Gambar 18).

Gambar 18 V-cut



Perhitungan V-cut

Pemuatan lubang cut

Charge concentration di dasar lubang cut (lb) dapat diperkirakan menggunakan

grafik pada gambar 19.

Gambar 19 Konsentrasi muatan dasar untuk berbagai bahan peledak sebagai fungsi

dari burden dan ketinggian cut

Tinggi muatan dasar (hb) untuk semua lubang cut adalah :

Hb = 1/3 x H

dimana :

H = kedalaman lubang



Charge concentration dari kolom (lc) :

Lc = 30 50% lb

Stemming (ho) lubang-lubang dalam cut :

ho = 0,3 x B1

Stemming (ho) lubang-lubang lainnya :

ho = 0,5 x B2

Untuk lubang-lubang selanjutnya dalam round, penentuan geometri pemboran dan

peledakan mengikuti pola pembuatan stoping.

Contoh perhitungan :

Suatu proyek pembuatan terowongan untuk jalan berdimensi panjang 1.500 m dan

luas penampang 88 m2. Diameter lubang ledak 38 mm, dinding terowongan

diledakkan dengan cara smooth blasting. Peralatan bor yang digunakan adalah

electro hydraulic jumbo dengan panjang batang bor 4,3 m dan feed travel 3,9 m.

Kemajuan yang diharapkan adalah 95% dari kedalaman lubang ledak.

Bahan peledak yang dipakai adalah emulite 150 dalam dodol 29 dan 25 mm untuk

cut, stoping dan lantai. Gurit 17 x 500 mm dalam dodol plastik dipakai untuk kontur.

Penembakan memakai nonel GT/T.

Untuk mendapatkan kemajuan lebih dari 90% dari kedalaman lubang tembak 3,9 m,

dipilih diameter lubang kosong 127 mm atau sebagai alternatif 2 x 89 mm lubang

kosong.

Segiempat 1

Jarak C C

a = 1,5 = 1,5 127 mm = 190 mm



Lebar segiempat 1

W1 = a 2 = 190 2 = 270 mm

Dari grafik pada gambar 12 diperoleh charge concentration yang diperlukan untuk

lubang tembak dalam segiempat-1 adalah 0,4 kg/m bahan peledak emulite 150.

Untuk alasan praktis digunakan bahan peledak emulite dalam dodol 25 x 200 mm,

maka charge concentration adalah 0,55 kg/m. Diasumsikan bahawa kelebihan

muatan tidak akan menyebabkan hal-hal yang kurang diinginkan.

Stemming (ho) = a

Panjang muatan = H h0

Muatan (Q) = lc.(H h0)

= 0,55 .(3,9 0,2)

= 2,0 kg

Jadi untuk segiempat-1 :

a = 0,19 m

W1 = 0,27 m

Q = 2,0 kg

Segiempat-2

Bukaan segiempat-1 yang terbentuk adalah 0,27 x 0,27 m.

Burden pada segiempat-2 (B1) :

B1 = W1 = 0,27 m

C C = 1,5 W1 = 0,40 m

W2 = 1,5 W1 2 = 0,56 m

Charge concentration yang diperlukan untuk lubang dalam segiempat-2 adalah

0,37 kg/m.

Modul 6 Rancangan Peledakan Terowongan

Documents

Transcript of Modul 6 Rancangan Peledakan Terowongan