OPTIMALISASI PRODUKSI PEMBORAN DAN PELEDAKANPADA PEMBUATAN TEROWONGAN TAMBANG BAWAH

TANAH DI PT. FREEPORT INDONESIA COMPANY

PROPOSAL TUGAS AKHIR

Oleh :MICHAEL BAWAN

11.2010.1.00253

JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNOLOGI MINERAL DAN KELAUTAN

INSTITUT TEKNOLOGI ADHITAMA SURABAYA2014

OPTIMALISASI PRODUKSI PEMBORAN DAN PELEDAKANPADA PEMBUATAN TEROWONGAN TAMBANG BAWAH

TANAH DI PT. FREEPORT INDONESIA COMPANY

PROPOSAL TUGAS AKHIRDisusun sebagai salah satu syarat dalam melaksanakan

Skripsi pada jurusan Teknik Pertambangan

Oleh :MICHAEL BAWAN

11.2010.1.00253

JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNOLOGI MINERAL DAN KELAUTAN

INSTITUT TEKNOLOGI ADHITAMA SURABAYA2014

OPTIMALISASI PRODUKSI PEMBORAN DAN PELEDAKANPADA PEMBUATAN TEROWONGAN TAMBANG BAWAH

TANAH DI PT. FREEPORT INDONESIA COMPANY

PROPOSAL SKRIPSIDisusun sebagai salah satu syarat dalam melaksanakan

Skripsi pada jurusan Teknik Pertambangan

Oleh :MICHAEL BAWAN

11.2010.1.00253

Menyetujui :

Ketua Jurusan Koordinator Skripsi

( Ir. Harry Boediotomo ) ( Ir. I. Putu Somayasa)Nip. 112080 Nip. 112079

BAB IPENDAHULUAN

A. JUDUL SKRIPSI

OPTIMALISASI PRODUKSI PEMBORAN DAN PELEDAKAN PADAPEMBUATAN TEROWONGAN TAMBANG BAWAH TANAH DI PT.FREEPORT INDONESIA COMPANY.

B. ALASAN PEMILIHAN JUDUL

Cadangan Tembaga dan Emas milik PT. Freeport Indonesia di tambang dengansistem tambang terbuka (Open Pit) dan tambang dalam (underground). Kegiatanutama pada penambangan dalam adalah pengembangan terowongan melalui endapanmineral bijih (undercutting) kemudian melakukan pengambilan endapan bijih denganmenggunakan metode Block Caving.

Metode yang digunakan oleh PT. Freeport Indonesia untuk arah kemajuan dariterowongan adalah dengan cara menggunakan metode Heading yang merupakan carapenggalian yang didahului dengan pembongkaran awal berpenampang oval kecilyang kemudian dilakukan pembongkaran lanjutan Kearah sampingnya.

Metode penggalian Heading tergantung pada : Mesin bor yang tersedia, RockBehavior, dan Diameter penampang Tunnel.

Dalam proposal ini dilakukan beberapa kajian teknis Geometri Pengeboran danpeledakan yang digunakan pada metode penggalian Heading guna mengoptimalkankinerja dan prokduktifitas yang sudah diterapkan oleh PT. Freeport Indonesia.

Sebenarnya optimalisasi produksi dari suatu peledakan tidak saja ditinjau dariaspek teknis saja, tetapi harus pula mempertimbangkan aspek ekonominya. Adapunsasaran akhir dari optimalisasi dari operasi peledakan dalam hal ini pembutanterowongan adalah untuk mendapatkan bentuk dari terowongan yang sesuai denganyang diharapkan dan mendapatkan biaya produksi pada tingkat yang wajar untukmeraih target yang diinginkan perusahaan.

C. TUJUAN PENELITIAN

Tujuan dilakukannya penelitian ini dimaksudkan untuk melakukan kajian secarateknis dan ekonomis terhadap rancangan geometri pemboran dan peledakan padaMetode Heading agar hasil peledakan dapat sesuai dengan apa yang diharapkan.

Agar hasil peledakan pada dinding arah kemajuan terowongan dapat membentukterowongan yang sesuai dengan apa yang diharapkan, serta meminimalisasioverbreak dan juga diharapkan mendapatkan biaya produksi pada tingkat yang wajar.

D. RUMUSAN MASALAH

Permasalahan yang ingin diteliti disini yakni sejauh mana keefektifan polatersebut terhadap perubahan-perubahan yang terjadi pada area kerja beserta koreksiyang perlu dilakukan. Demikian juga dengan perubahan pemakaian tipe mesin boryang berbeda. Dari sini diharapkan dapat dihasilkan rancangan pola pemboran danpeledakan yang paling ideal untuk meningkatkan kelancaran produksi. Sehinggahasil dari Pemboran dan peledakan untuk kemajuan terowongan dapat digunakanuntuk kelancaran operasional penambangan bijih maupun alat angkut dan muat yangdigunakan.

Serta mengetahui Faktor-faktor yang mempengaruhi perhitungan biaya pemborandan peledakan untuk pembutan terowongan pada metode penggalian Heading,Sehingga efisien dan mendapatkan biaya produksi pada tingkat yang wajar.

BAB IIANALISIS MASALAH

A. DASAR TEORI

I. FAKTOR TEKNIS

Pada dasarnya pola pengeboran yang digunakan pada tambang bawah tanah adabeberapa macam sesuai dengan karakteristik dari pada batuan dan adanya joint danbidang lemah, selain itu kemampuan pada operator, peralatan, ukuran peralatan, danpanjang lubang bukaan juga turut mempengaruhi, yang kesemuanya itu dibagimenjadi 4 type utama yaitu :1) Centre Cut, disebut juga PIRAMID atau DIAMOND CUT. Dimana semua

lubang bor ditemukan pada satu titik dengan kedalaman satu titik dari round(permukaan kerja) .

Depan Samping

2) Widge Cut, kadang disamakan dengan VEE CUT. Dimana semua lubang bordengan ujung -ujungnya bertemu, tetapi tidak pada titik.

Depan Samping

3) Draw Cut, hampir sama dengan Wedge Cut. Dimana digunakan dalam batuanberlapis. (dalam arti tidak digunakan pada batuan yang keras)

Depan Samping

4) Burn Cut, pada tipe ini sesuai untuk batuan keras brittle seperti batu pasir ataubatu beku tetapi tidak efektif pada batuan yang bersifat pecah.

Depan Samping

Metode Heading adalah penggalian Tunnel/ Adit yang selalu diawali ataudidahului dengan pembongkaran awal berpenampang oval kecil. Dimana padametode ini digunakan khusus untuk menggali Tunnel yang berdiameter besar. Padametode Heading dibagi dalam 4 (empat) macam metode yaitu :

1) Pilot Heading, dimana peledakan awal dilakukan pada terowongan yang sudahada dengan cara membuat 2 (dua) buah lubang awal pada bagian atasterowongan.

Depan Samping

2) Top Heading, dimana peledakan awal dilakukan pada terowongan yang sudahada dengan cara membuat lubang awal pada bagian atas terowongan.

Depan Samping

3) Central Heading, dimana peledakan awal dilakukan pada terowongan yangsudah ada dengan cara membuat lubang awal pada bagian tengah terowongan.

Depan Samping

4) Bottom Heading, dimana peledakan awal dilakukan pada terowongan yangsudah ada dengan cara membuat lubang awal pada bagian bawah terowongan.

Depan Samping

Metode penggalian dan pengeboran pada metode Heading tergantung pada :a. Mesin Bor yang tersedia yang digunakan sesuai dengan masa batuan pada daerah

yang akan dibuat terowongan tersebut.b. Rock Behavior atau karakteristik batuan tersebut.c. Diameter penampang terowongan, tergantung seberapa besar luas terowongan

yang akan dubuat.

Berdasarkan Teori Langefors yang diutarakan dalam The Modern Technique Of

Rock Blasting, perhitungan Geometri pemboran adalah sebagai berikut :

1. Konstanta Batuan (Rock Constant)

Adalah Jumlah bahan peledak yang dibutuhkan untuk membongkar 1 m3 batuanyang dinyatakan dengan kg/m3. Nilainya diperoleh dari pengukuran empiris daripeledakan jenjang. Menurut penelitian besarnya adalah 0,3 kg/m3 untukSandstone dan o,4 kg/m3 untuk batuan Granit.

2. Perhitungan Burden dan Jumlah muatan

Jumlah muatan dalam lubang ledak ditentukan oleh berbagai faktor seperti :

Volume batuan yang akan dibongkar

kedalaman lubang tembak

Kemiringan/arah lubang tembak

Diameter lubang tembak

Volume batuan yang terbongkar dapat dihitung dengan melihat bentukgeometris keseluruhan dari Metode Cutyang digunakan, dimana :

Volume setara = (m3/m)

Sedangkan parameter lainnya ditentukan oleh bentuk lubang bukaandan jarak antar drill drift yang ada pada saat ini.

Besarnya maksimum Burden 1 dapat dihitung dengan formula :

D P .S

B1max =

33 c. f. (S/B)

Keterangan :

B1max : Burden 1 maximum (m)D : Diameter Lubang tembak (mm)

S : Weight strength ANFO terhadap LFB dynamiteC : Konstanta Batuan

C : Konstanta Batuan terkoreksiC = c + 0,05 ; Untuk batuan dengan Burden maks 1,4 15 mC = c + 0,07 untuk burden maks

Atau :

WANFO = (H Ho) x QWBATUAN = Volume Batuan x bobot isi

Keteranagan :

H : Kedalaman lubang tembakQ : Kemampatan ANFOHb : Panjang Kolom bermuatanHo : Panjang Kolom tak bermuatanYang besarnya untuk lubang tembak I adalah = 0,3 B1 dan faktor fiksasi

untuk lubang berikutnya disesuaikan dengan arah kemiringan lubang bor.

4. Blasting Ratio

Blasting Ratio adalah perbandingan berat batuan yang terbongkar dengan

berat bahan peledak yang digunakan. Angka ini Bisa dipakai sebagai salah satuparameter untuk menentukan tingkat keekonomisan pemakaian suatu bahanpeledak.Blasting Ratio = WBATUAN / WPELEDAK

Menurut GOUR S.SEN, 1995 dalam buku Blasting Technology For Civil and

mining perhitungan burden dan spasi peledakan Pada metode Cut Drilling dapatdibuat dengan persamaan :

B = 3,1/)/()/( qQcxHbLch

Dimana :

Lch = Hb 0,02 DQc = ( x D2) / 1273

Keteranagan :

B : burden (m)Lch : panjang isian bahan peledak (m)Hb : panjang rata-rata lubang ledak (m)

D : diameter isian (mm)Qc : densitas bahan peledak pada lubang ledak (kg/m)q : powder factor batuan (kg/m3)q :1,1 untuk kuat tekan uniaksial >250 Mpa ;

dan 0,6 untuk kuat tekan uniaksial 100 200 Mpa.D : diameter peledak atau diameter lubang ledak (m) : densitas bahan peledak (gr/cm3)

Jarak spasi (m) dihitung berdasarkan nisbah S/B yaitu :S x B = 1,3 B2

dimana S = 1,3 B.

II. FAKTOR EKONOMI

Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi perhitungan biaya pemboran danpeledakan pada pembuatan terowongan adalah :

1. Kondisi Batuan.

Kondisi dari batuan akan mempengaruhi terhadap biaya pemboran danpeledakan, adapun beberapa kondisi yang mempengaruhi antara lain :

a. Kekerasan dan AbrasivenessBiaya terhadap komponen pemboran tinggi pada batuan yang sangat kerasdan abrasive. Dan biaya peledakan besar pada batuan yang keras karena perlubahan peledak dengan strength tinggi

b. Struktur GeologiDapat mengakibatkan in-aligament pada daerah kontak perlapisan batuan.Pemborosan bahan peledak mungkin terjadi karena pengisian celah retakan,rekahan atau rongga di dalam batuan.

c. Kandungan Mineral dan TeksturMineral-mineral berat bertekstur halus, Bj dan kuat tekan tinggimemboroskan bit.

d. Breaking CharacMempengaruhi distribusi fragmentasi hasil peledakan.

2. Biaya Pemboran

Parameter-parameter yang diperlukan antara lain :

a. Kapasitas Pemboran.Kapasitas jangka pendek adalah kapasitas per daur (cycle) pemboran,

biasanya dinyatakan dalam meter/ jam. Kapasitas jangka panjang adalahkapasitas per shift pemboran, biasanya dinyatakan dalam drillmeter / shift(drm / shift), m3/ shift atau ton / shift.

b. Investasi Alat BorMeliputi : - Pembelian alat bor

- Periode depresiasi- Bunga dari modal

Penentuan bunga dan periode depresiasi tergantung pada kebijaksanaanperusahaan yang biasanya dipengaruhi oleh tingkat suku bunga di bankFaktor anuitas (A) adalah faktor yang digunakan untuk menghitung anuitassepanjang layanan alat.

iA =

( 1 ( 1 + i )-n )

Keterangan :

A : Faktor anuitas

i : Laju suku bunga, %n : Periode depresiasi, tahun

c. Biaya Perawatan

Biaya perawatan meliputi : - suku cadang- material untuk service

- upah mekanik

biaya perawatan tersebut tergantung pada :- jenis batuan- prosedur service- keterampilan mekanik

- produksi lubang

d. Biaya Komponen Borfaktor-faktor yang berpengaruh adalah :

Menghitung konsumsi komponen bor

Persamaan :

Keperluan bit : Nb = Keperluan batang bor : Nr = Keperluan kopling : Nc = Keperluan shank adpt : Ns =

keterangan :

M : Jumlah batuan yang dibongkar, m3

Jumlah batuan yang dibongkar Sifat abrasi batuan

Rock drillability

Specific drilling

Jumlah meter pemboran

Sirkulasi dari komponen bor

Umur layanan komponen bor

Konsumsi komponen bor

Y1 : Hasil batuan per meter pemboran, m3 / drm

Ab : Umur layanan bit, drm

Ar : Umur layanan batang bor, drm

Ac : Umur layanan kopling, drm

As : Umur layanan shank adaptor, drm

e. Biaya Bahan BakarFaktor-faktor yang mempengaruhi perhitungan biaya untuk bahan bakar alatbor adalah : - efisiensi kerja alat bor

- keadaan tempat kerja- jenis batuan- komponen bor yang dipakai

f. Biaya Tenaga Kerja

Biaya Pemboran Total = Investasi + Perawatan + Komponen Bor+ Bahan bakar + Tenaga kerja

3. Biaya PeledakanMeliputi biaya-biaya :- Bahan peledak- Sistem penembakan- Alat pengisian

- Tenaga kerja

ESTIMASI BIAYA-BIAYA ALAT BOR

Meliputi :

BIAYA PEMILIKAN

1. Depresiasi

a. Harga pembelianb. Salvage valuec. Biaya angkutan

d. Biaya bongkar muate. Harga sampai dilokasi : (a + b + c + d)f. Periode operasi, jam / tahung.Umur ekonomis, jam

Depresiasi =

2. Bunga, Pajak, Asuransi dan Sewa GudangPembayaran tetap, % = bunga + pajak + lain-lainLaju investasi tahunan rata-rata = (n +1) / 2nInvestasi tahunan rata-rata = Harga sampai lokasi x Laju investasiPembayaran tahunan tetap = pembayaran tetap x investasi tahunan rata-rata

Pembayaran tetap per jam = Total Biaya Pemilikan = Depresiasi + Pembayaran tetap per jam

BIAYA OPERASI

1. Bahan Habis Pakai

a. Alat bor, US$ / roundb. Mata bor, US$ / roundc. Komponen bor, US$ / roundd. Total biaya habis pakai, US$ / round

Biaya material habis pakai, US$ / jam = 2. Perawatan dan servis

Biaya perawatan dan servis, US$ / jam

3. Biaya Bahan Bakar

a. Tramming, US$ / jamb. Pemboran, US$ / jam

Biaya pemboran / jam = Pemboran x waktu pemboranBiaya Bahan Bakar = Tramming + Biaya pemboran

4. Biaya Tenaga Kerja

Total Biaya Operasi = Biaya material habis pakai + Perawatan dan servis+ Bahan Bakar + Tenaga Kerja

TOTAL BIAYA, US$ / JAM = BIAYA PEMILIKAN + BIAYA OPERASIUNIT BIAYA, US$ / METER = TOTAL BIAYA / BERAT BATUAN

B. DATA PENDUKUNG

Yang dimaksud dengan data pendukung adalah data-data yang dapatmendukung data-data dari lapangan guna menganalisa permasalahan yang ada untukmencari alternatif penyelesaian masalah.

Data pendukung dapat diambil antara lain dari data hasil pengamatan dilapangan, laporan penelitian terdahulu dari perusahaan, brosur--brosur dariperusahaan, data dari instansi yang terkait dan dari literatur-literatur.

C. ANALISIS PENYELESAIAN MASALAH

Permasalahan yang ada di lapangan selanjutnya dipelajari dan dikajiberdasarkan data yang ada, baik data yang dikumpulkan dari hasil penyelidikanmaupun data penunjang dan didukung berbagai teori yang menunjang permasalahantersebut, selanjutnya dicarikan alternatif penyelesaiannnya.Adapun rincian dari kajian teknis terhadap metode Heading yang digunakan untukkemajuan arah terowongan adalah sebagai berikut :

1. Tahap PersiapanPada tahap ini dilakukan pengumpulan data-data geometri pengeboran danpeledakan yang ada dan yang dipakai pada saat ini dan dasar-dasar teknispenyusunan perancangan yang digunakan, serta target produksi perusahaan untukkemajuan terowongan, jumlah, harga dan spesifikasi dari alat-alat yang digunakanuntuk pemboran dan peledakan.

2. Tahap Penyelidikan pendahuluanPengumpulan data-data geologis area kerja yang mempengaruhi dalamperancangan seperti struktur batuan, kekuatan batuan (rock strength), berat jenisdan parameter lainnya.

3. Tahap Penyelidikan TerinciTahap penyelidikan terinci dimaksudkan untuk mendapatkan data-data yangdiperlukan untuk penyelesaian masalah, adapun data-data yang akan diambilyaitu :

i. Waktu total daur pemboran dari suatu alat bor, baik waktu untuk bergerakkelubang berikutnya, mengatur boom dan feed, membor batang bor,menambah batang bor, melepas batang bor, maupun memasangpenutup(dummy plug) , sehingga didapatkan kapasitas pemboran.

ii. pengukuran terhadap geometri pemboran dan peledakan, berat primer perlubang, berat muatan column.

iii. Efisiensi kerja dari alat dan tenaga kerja.iv. pengukuran terhadap hasil peledakan yaitu kemajuan terowongan dan ada

tidaknya over breakPengamatan dilapangan untuk mengetahui pelaksanaan pemboran dan peledakan,data dan jumlah bahan peledak yang dipakai setiap peledakan serta masalah-masalah yang dihadapi.

Setelah melalui tahap ini maka dilanjutkan dengan :a. Analisis terhadap rancangan pola pemboran yang ada saat ini

Disini dilakukan perhitungan teoritis hasil yang akan dicapai sertapemaparan masalah yang akan terjadi dengan pola yang digunakan.

b. Perencanaan perubahan terhadap pola pemboran yang perlu dilakukanPenentuan rancangan yang paling sesuai serta perbandingannya terhadaprancangan semula dikaitkan dengan keefektifan pemboran dan hasilpeledakan.

c. Perencanaan peledakan terhadap bentuk terowongan yang akan dibuatserta panjang terowongan yang akan dibuat dengan metode Heading.Membandingkan hasil peledakan terowongan dan panjang terowongandengan metode Heading dilapangan dengan rancangan terowongan yang telahdibuat.

BAB IIIPENELITIAN DI LAPANGAN

A. METODOLOGI PENELITIANDidalam melaksanakan penelitian permasalahan ini, penulis menggabungkan

antara teori dengan data-data lapangan,sehingga dari keduanya didapatpendekatan penyelesaian masalah. Adapun urutan pekerjaan penelitian yaitu :1. Study literatur, brosur-brosur, laporan penelitian terdahulu dari perusahaan.2. Pengamatan langsung di lapangan, dilakukan dengan cara peninjauan

lapangan untuk melakukan pengamatan langsung terhadap semua kegiatan didaerah yang akan diteliti

3. Pengambilan Data, dengan pengukuran langsung di lapangan maupunpenelitian di laboratorium.

4. Akuisisi Data

a. Pengelompokan datab. Jumlah datac. Uji realitas

5. Pengolahan data6. Analisis hasil Pengolahan data7. Kesimpulan

B. RENCANA JADWAL PENELITIAN

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

1. STUDI LITERATUR

2. PENGAMATAN

3. PENGAMBILAN DATA

4. PENGOLAHAN DAN

ANALISIS DATA

5. PEMBUATANLAPORAN

C. RENCANA DAFTAR ISI

KATA PENGANTARDAFTAR GAMBAR

DAFTAR TABEL

DAFTAR LAMPIRAN

BAB I. PENDAHULUAN

BAB II. TINJAUAN UMUM

2.1. Lokasi dan Kesampaian Daerah2.2. Keadaan Topografi dan Geologi2.3. Peralatan yang digunakan2.4. Sistem Penambangan

BAB III. DASAR TEORI

3.1 Peledakan pada tambang bawah tanah3.2 Rancangan Metode heading untuk kemajuan terowongan.3.3 Sifat-sifat batuan yang mempengaruhi peledakan

3.3. 1 Kekuatan Batuan

3.3. 2 Densitas, Porositas dan derajat kejenuhan3.3. 3 Struktur geologi

3.4 Sistem klasifikasi batuan3.4. 1 RQD3.4. 2 Klasifikasi Geomekanik

3.5 Karakteristik bahan peledak untuk rancangan peledakan3.5. 1 Bobot isi3.5. 2 Kecepatan detonasi3.5. 3 Kepekaan3.5. 4 Ketahanan terhadap air3.5. 5 Sifat gas beracun

3.6 Mekanisme Pecahnya Batuan

3.7 Geometri pemboran dan peledakan3.8 Perilaku Gelombang Ledakan3.9 Estimasi Biaya Pemboran dan Peledakan

BAB IV. METODE PENELITIHAN4.1

4.2

4.3

BAB V. HASIL PENELITIHAN

5.1 5.2 5.3

BAB VI. PEMBAHASAN6.1 Pemboran6.2 Peledakan6.3 Bentuk akhir terowongan hasil peledakan untuk metode Heading6.4 Penilaian secara teknik terhadap hasil peledakan6.5 Penilaian secara ekonomi terhadap hasil peledakan

BAB VII. KESIMPULAN DAN SARAN

DAFTAR PUSTAKA

D. RENCANA DAFTAR PUSTAKA

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

York

2. Langefors U., and Kihlstrom, B., The Modern Technique of Rock Blasting,

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

3. Moelhim Karthodharmo, Irwandy Arif, Suseno Kramadibrata., Teknik

Peledakan, Diktat Kuliah Jilid I, Jurusan Teknik Pertambangan, Fakultas

Teknologi Mineral, Institut Teknologi Bandung, 1984

4. Made Astawa Rai, Terowongan, Laboratorium Geoteknik Pusat Antara

Universitas Ilmu Rekayasa, Institut Teknologi Bandung, 1987/1988.

5. Samhudi, Teknik Peledakan , Departemen Pertambangan dan Energi,Direktorat Jenderal Pertambangan Umum, Pusat Pengembangan TenagaPertambangan, 1994.

6. Yanto Indonesianto, M.Sc, Persiapan Pembukaan Tambang Bawah Tanah,Jurusan Teknik Pertambangan, Fakultas Teknologi Mineral, UPN VeteranYogyakarta, 1999.

8. Ir. Edy Purwanto ME. (2002), Diktat Perencanaan Tambang Terbuka, PusatPendidikan dan Pelatihan Teknologi Mineral dan Batubara, Ba