PELATIHAN AHLI PELEDAKAN PEKERJAAN...

BLE – 05 = PERENCANAAN PELEDAKAN

PELATIHAN AHLI PELEDAKAN

PEKERJAAN KONSTRUKSI

DEPARTEMEN PEKERJAAN UMUM

BADAN PEMBINAAN KONSTRUKSI DAN SUMBER DAYA MANUSIA

PUSAT PEMBINAAN KOMPETENSI DAN PELATIHAN KONSTRUKSI

Pelatihan Ahli Peledakan Pekerjaan Konstruksi Perencanaan Peledakan

ii

KATA PENGANTAR

Pelaksanaan pekerjaan konstruksi dengan berbagai macam kegiatan selalu berhadapan

dengan kenyataan yang harus diatasi dan diselesaikan dengan baik, misalnya pekerjaan

konstruksi bendungan memerlukan batuan pengguruk pembentuk bendungan yang sangat

banyak, konstruksi saluran irigasi terpaksa harus melintasi gunung yang perlu terowongan,

pekerjaan konstruksi jalan harus melintasi gunung yang perlu penanganan khusus dan

dipotong.

Menghadapi kenyataan medan lokasi dan kondisi yang ada sedemikian rupa, kiranya perlu

suatu upaya penyelesaian konstruksi yang melibatkan para ahli, antara lain Ahli peledakan

yang dimanfaatkan untuk memotong gunung atau membuat terowongan dibawah gunung

atau dibawah dataran tinggi untuk saluran irigasi atau untuk jalan.

Modul BLE – 05 = Perencanaan Peledakan, merupakan salah satu modul/ materi pelatihan

untuk melatih atau membentuk Ahli Peledakan Pekerjaan Konstruksi yang bermutu, mampu

dan mau melakukan pekerjaan perencanaan peledakan secara tepat, akurat, efektif, efisien

dan aman dalam lingkungan kerjanya.

Perencanaan Peledakan memerlukan kompetensi yang sangat dominan untuk mampu

mendesain suatu peledakan sebagai acuan kegiatan selanjutnya sesuai cita-cita atau tujuan

yang ingin dicapai.

Perlu dipahami bahwa dalam melakukan perencanaan peledakan bagi desainer/ Ahli

Peledakan harus sudah menguasai medan lokasi peledakan lengkap dengan data-data

geologi, gambar kerja, ukuran-ukuran dimensi dan besaran yang sudah ditetapkan dalam

suatu kesatuan pekerjaan konstruksi yang diberikan atau diarahkan oleh Manajer Lapangan

(Site Manager) atau Kepala Proyek Pekerjaan Konstruksi.

Dengan perencanaan yang matang dan mantap diharapkan produknya dapat dijamin secara

kuantitas maupun kualitas yang betul-betul diharapkan.

Dimaklumi bahwa modul ini masih banyak kekurangan dan perlu koreksi dan sumbang saran

untuk penyempurnaan, maka bagi semua pihak yang berkepentingan dengan penuh

harapan berkenan menyampaikan saran dan pendapatnya untuk penyempurnaan.

Terima kasih


iii

LEMBAR TUJUAN

JUDUL PELATIHAN : AHLI PELEDAKAN

TUJUAN PELATIHAN :

A. Tujuan Umum Pelatihan

Setelah mengikuti peserta diharapkan mampu :

Merencanakan, menyiapkan, melaksanakan dan mengevaluasi peledakan pada lokasi

peledakan yang mengacu kepada teknologi dan peraturan perundang-undangan yang

berwawasan keselamatan, kesehatan, keamanan dan pelestarian lingkungan hidup

sesuai dengan tujuan yang ditetapkan.

B. Tujuan Khusus Pelatihan

Setelah mengikuti pelatihan peserta mampu :

1. Menerapkan peraturan perundang-undangan / ketentuan-ketentuan yang berkaitan

peledakan

2. Menguasai lokasi medan peledakan

3. Merencanakan pola pengeboran dan peledakan

4. Menyiapkan dan mengawasi pelaksanaan kegiatan pengeboran

5. Menyiapkan, mengawasi dan melakukan pelaksanaan peledakan

6. Mengevaluasi setiap hasil peledakan dan membuat laporan

Seri / Judul Modul = BLE – 05 : Perencanaan Peledakan

TUJUAN INSTRUKSIONAL UMUM (TIU)

Setelah selesai mengikuti modul ini, peserta mampu merencanakan kegiatan peledakan

secara tepat dan akurat sesuai dengan cita-cita dan tujuan yang ditentukan.

TUJUAN INSTRUKSIONAL KHUSUS (TIK)

Setelah modul ini diajarkan peserta mampu :

1. Menyiapkan data jenis dan daya ledak bahan peledak

2. Merencanakan target peledakan dan dampaknya serta kapasitas peledakan

3. Membuat desain Pola Peledakan dan Kapasitas Peledakan

4. Merencanakan Pola Peledakan

5. Melakukan pemilihan peralatan

6. Merencanakan pengamanan lingkungan peledakan


iv

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ..................................................................................................... i

LEMBAR TUJUAN ........................................................................................................ ii

DAFTAR ISI ................................................................................................................. iii

DESKRIPSI SINGKAT DAN DAFTAR MODUL ............................................................ iv

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................................... v

PANDUAN PEMBELAJARAN ...................................................................................... vi

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Umum ......................................................................................................... 1-1

1.2 Perencanaan Peledakan ............................................................................. 1-1

BAB 2 JENIS DAN DAYA LEDAK BAHAN PELEDAKAN

2.1 Bahan Peledak .......................................................................................... 2-1

2.2 Jenis dan Tipe Bahan Peledak .................................................................... 2-1

2.3 Terjadinya Ledakan ................................................................................... 2-11

2.4 Klasifikasi Bahan Peledak .......................................................................... 2-13

2.5 Sifat Fisik Bahan Peledak ........................................................................... 2-15

2.6 Karakter Detosi Bahan Peledak .................................................................. 2-20

BAB 3 MERENCANAKAN TARGET PELEDAKAN DAN DAMPAKNYA

3.1 Faktor Berpengaruh pada Peledakan ......................................................... 3-1

3.2 Fragmentasi .............................................................................................. 3-1

3.3 Target Volume Peledakan .......................................................................... 3-2

3.4 Alat Pengamanan Peledakan ..................................................................... 3-3

3.5 Alat Pemantau Dampak Peledakan ............................................................ 3-3

3.6 Alat Penelitian Bahan Peledak dan Ledakannya ........................................ 3-4

BAB 4 DESAIN POLA PELEDAKAN DAN KAPASITAS PELEDAKAN

4.1 Pola Peledakan ........................................................................................... 4-1

4.2 Pola Peledakan pada Areal Terbuka ........................................................... 4-1

4.3 Pola Peledakan Bawah Tanah .................................................................... 4-1

4.4 Geometri Peledakan .................................................................................... 4-7

4.5 Perencanaan Kapasitas Peledakan ............................................................ 4-15

4.5.1 Power Faktor (PF) .......................................................................... 4-15

4.5.2 Perhitungan Volume yang akan Diledakan ..................................... 4-15


v

4.5.3 Perhitungan Jumlah Bahan Peledak .............................................. 4-16

4.5.4 Perhitungan Power Factor ............................................................. 4-18

BAB 5 DESAIN POLA PENGEBORAN

5.1 Pola Pengeboran ........................................................................................ 5-1

5.2 Pola Pengeboran pada Areal Terbuka ........................................................ 5-1

5.3 Pola Pengeboran Bawah Tanah ................................................................. 5-2

BAB 6 PEMILIHAN PERALATAN PELEDAKAN

6.1 Peralatan Pengeboran ................................................................................. 6-1

6.1.1 Umum ............................................................................................. 6-1

6.1.2 Pemilihan Bor ................................................................................. 6-1

6.2 Alat Pencampur Bahan Peledak .................................................................. 6-3

6.3 Alat Pengisi Lubang Ledak .......................................................................... 6-4

6.4 Alat Pengangkut Bahan Peledak ................................................................. 6-8

6.5 Alat Pengaman Peledakan .......................................................................... 6-9

6.6 Alat Pemantau Dampak Peledakan ............................................................. 6-9

6.7 Alat Penelitian Bahan Peledak dan Peledakan ........................................... 6-10

6.8 Alat Pemicu Peledakan ............................................................................. 6-11

6.8.1 Alat Pemicu Peledakan Listrik ........................................................ 6-11

6.8.2 Alat Pemicu Peledakan non Listrik ................................................. 6-13

6.9 Alat Bantu Peledakan Listrik ....................................................................... 6-14

BAB 7 PENGAMANAN LINGKUNGAN PELEDAKAN

7.1 Pengamanan Umum .................................................................................... 7-1

7.2 Persiapan Sebelum Peledakan ................................................................... 7-2

7.3 Pemeriksaan Setelah Peledakan ................................................................. 7-5

RANGKUMAN

DAFTAR PUSTAKA


vi

DESKRIPSI SINGKAT

PENGEMBANGAN MODUL PELATIHAN

1. Kompetensi kerja yang disyaratkan untuk jabatan kerja „Ahli Peledakan“ dibakukan

dalam SKKNI (Standar Kompetensi Kerja Nasional Indonesia) yang didalamnya sudah

dirumuskan uraian jabatan, unit-unit kompetensi yang harus dikuasai, elemen

kompetensi lengkap dengan kriteria unjuk kerja (performance criteria) dan batasan-

batasan penilaian serta variabel-variabelnya.

2. Mengacu kepada SKKNI, disusun SLK (Standar Latihan Kerja) dimana uraian jabatan

dirumuskan sebagai Tujuan Umum Pelatihan dan unit-unit kompetensi dirumuskan

sebagai Tujuan Khusus Pelatihan, kemudian elemen kompetensi yang dilengkapi dengan

Kriteria Unjuk Kerja (KUK) dikaji dan dianalisis kompetensinya yaitu kebutuhan :

pengetahuan, keterampilan dan sikap perilaku kerja, selanjutnya dirangkum dan

dituangkan dalam suatu susunan kurikulum dan silabus pelatihan yang diperlukan.

3. Untuk mendukung tercapainya tujuan pelatihan tersebut, berdasarkan rumusan

kurikulum dan silabus yang ditetapkan dalam SLK, disusunlah seperangkat modul-modul

pelatihan seperti tercantum dalam „DAFTAR MODUL“ dibawah ini yang dipergunakan

sebagai bahan pembelajaran dalam pelatihan „Ahli Peledakan“.

DAFTAR MODUL

No. Kode Judul Modul

1. BLE – 01 Etos Kerja dan Etika Profesi

2. BLE – 02 Peraturan Perundang-Undangan Terkait Peledakan

3. BLE – 03 Manajerial Dalam Kegiatan Peledakan

4. BLE – 04 Karakteristik Material yang akan Diledakan

5. BLE – 05 Perencanaan Peledakan

6. BLE – 06 Pola Pengeboran

7. BLE – 07 Pola Peledakan

8. BLE – 08 Evaluasi Peledakan dan Pelaporan


vii

DAFTAR GAMBAR

No. No. Gambar Judul Gambar

1. 2-1 Pengujian sensitifitas bahan peledak dengan cara air gap

2. 2-2 Penurunan kecepatan detonasi ANFO akibat kandungan air

3. 2-3 Proses terbentuknya tekanan detonasi

4. 2-4 Butiran ammonium nitrat sebesar 2-3 mm

5. 2-5 Penampakan campuran butiran AN dan FO

6. 2-6 Hubungan % FO dan % RWS bahan peledak ANFO

7. 2-7 Bahan peledak emulsi berbentuk cartridge buatan Dybo Nobel

8. 2-8 Prinsip campuran emulsi dan ANFO untuk heavy ANFO

9. 2-9 Karekteristik tipe heavy ANFO

10. 3-1 Alat pemantau getaran dan suara peledakan

11. 3-2 Alat perekam kecepatan detonasi

12. 4-1 Peledakan pojok dengan pola straggered dan sistem inisiasi echelon 900.

13. 4-2 Peledakan pojok dengan pola straggered dan sistem inisiasi echelon 400.

14. 4-3 Peledakan pojok antar baris dengan pola bujur sangkar

15. 4-4 Peledakank pojok antar baris dengan pola stregged

16. 4-5 Peledakan pola v-cut bujur sangkar dan waktu tunda close interval

17. 4-6 Peledakan pada bidang bebas memanjang dengan pola v-cut persegi panjang dan waktu tunda bebas

18. 4-7 Kelompok lubang pada pemuka kerja suatu terowongan

19. 4-8 Pola peledakan dengan burn cut pada suatu terowongan

20. 4-9 Pola peledakan dengan burn cut pada suatu terowongan

21. 4-10 Pola peledakan dengan drag cut pada suatu terowongan

22. 4-11 Terminologi dan simbol geometri peledakan

23. 4-12 Lubang ledak vertikal dan miring

24. 4-13 Tinggi jenjang minimum berdasarkan atuan lima (rule of five)

25. 4-14 Tipe-tipe sekunder inisiasi (dari ICI explosive)


viii

26. 4-15 Geometri peledakan hasil perhitungan

27. 5-1 Sketsa pola pengeboran pada areal terbuka

28. 5-2 Sketsa dasar center cut

29. 5-3 Sketsa dasar wedge cut

30. 5-4 Sketsa dasar drag cut

31. 5-5 Sketsa dasar burn cut

32. 5-6 Sketsa variasi burn cut

33. 6-1 Peralatan pengeboran

34. 6-2 Alat pencampur ANFO

35. 6-3 Alat bantu pengisian pnematik

36. 6-4 Mengisi lubang ledak di tambang terbuka

37. 6-5 MMU dan bagian-bagian penting

38. 6-6 Alat pemantau getaran dan suara peledakan

39. 6-7 Alat perekam kecepatan detonasi

40. 6-8 Beberapa jenis dan tipe pemicu ledak listrik

41. 6-9 Alat pemicu nonel buatan ICI explosives

42. 6-10 Alat pemicu nonel buatan nitro nobel

43. 6-11 Multimeter peledakan

44. 6-12 Rneostat dan fussion tester

45. 6-13 Detektor kilat

46. 7-1 Contoh bentuk sheller (pelindung peledak)

47. 7-2 Pengamanan lingkungan peledakan

48. 7-3 Kedua kawat utama masih dihubungkan


ix

PANDUAN PEMBELAJARAN

A. BATASAN

No. Item Batasan Uraian Keterangan

1. Seri / Judul BLE – 05 = Perencanaan Peledakan

2.

Deskripsi

Materi ini dikembangkan untuk membekali

peserta pelatihan tentang „Perencanaan

Peledakan“ yang merupakan dasar mata

pelatihan „Inti Keahlian“ yang harus

dikuasai untuk dipraktekkan dalam

pelaksanaan tugas sebagai ahli

peledakan, sehingga tingkat

kompetensinya dapat diukur secara jelas

dan lugas yaitu : mampu dan mau

melakukan perencanaan peledakan

secara komprehensif dan selamat.

Selain modul BLE-05 : Perencanaan

Peledakan ini, masih ada modul-modul

lainnya yang merupakan unsur-unsur

dalam satu kesatuan paket pelatihan yang

juga harus dikuasai dan diterapkan dalam

pelaksanaan tugas.

3. Tempat kegiatan

Didalam ruang kelas lengkap dengan

fasilitasnya

4. Waktu pembelajaran

4 jam pembelajaran (1 jp = 45 menit) atau

sampai tercapainya minimal kompetensi

yang telah ditentukan khususnya untuk

domain kognitif (pengetahuan)


x

B. PROSES PEMBELAJARAN

Kegiatan Instruktur Kegiatan Peserta Pendukung

1. Ceramah pembukaan :

• Menjelaskan/ pengantar

modul

• Menjelaskan TIK dan

TIU, pokok/ sub pokok

bahasan

• Merangsang motivasi

dan minat peserta untuk

mengerti dan dapat

membandingkan

pengalamannya

• Waktu = 10 menit

• Mengikuti penjelasan pengantar

TIU, TIK dan pokok/ sub pokok

bahasan

• Mengajukan pertanyaan, apabila

kurang jelas

OHT1

2. Penjelasan Bab I

Pendahuluan

• Umum

• Perencana peledakan

Waktu = 10 menit

• Mengikuti penjelasan dan

terangsang untuk berdiskusi

• Mencatat hal-hal penting

• Mengajukan pertanyaan bila

perlu

OHT2

3. Penjelasan Bab 2

Jenis dan daya ledak

bahan peledak

• Bahan peledak

• Jenis dan tipe bahan

peledak

• Terjadinya ledakan

• Klasifikasi bahan peledak

• Sifat fisik bahan peledak

• Karakteristik detonasi






perlu

OHT3


xi

4. Penjelasan

Bab 3 Merencanakan

Target Peledakan dan

Dampaknya

• Faktor berpengaruh

• Fragmentasi

• Target volume peledakan

• Alat pengaman

• Alat pemantau

• Alat penelitian






perlu

OHT4

5. Penjelasan Bab 4 Desain

Pola Peledakan dan

Kapasitas Peledakan

• Pola peledakan

• Areal terbuka

• Dibawah tanah

• Geometrik peledakan

• Perencanaan kapasitas

peledakan






perlu

OHT5

6. Penjelasan : Bab 5 Desain

Pola Pengeboran

• Pola Pengeboran

• Pengeboran areal

terbuka

• Pengeboran bawah

tanah






perlu

OHT6

7. Penjelasan :

Bab 6 Pemilihan



xii

Peralatan

• Peralatan

pengeboran

• Alat pencampur

• Alat pengisi lubang

ledak

• Alat pengangkut

• Alat pengaman

• Alat lainnya

• Waktu : 20 menit




perlu

OHT7

8. Penjelasan : Bab 7

Pengamanan

Lingkungan Peledakan

• Pengamanan umum

• Sebelum peledakan

• Setelah peledakan






perlu

OHT8

9. Rangkuman

• Merangkum

penjelasan modul

• Berdiskusi

• Penutup

Waktu : 10 menit

Peserta diberikan kesempatan

bertanya jawab/ diskusi

OHT9


xiii

MATERI SERAHAN


1 -1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Umum

Perencanaan adalah proses yang secara sistematis mempersiapkan kegiatan guna

mencapai tujuan dan sasaran tertentu. Kegiatan diartikan sebagai kegiatan yang

dilakukan dalam rangka pekerjaan peledakan, baik yang menjadi tanggung jawab

perencana, pelaksana maupun supervisi harus mempunyai konsep perencanaan yang

tepat untuk mencapai tujuan sesuai dengan tugas dan tanggung jawab masing-masing

pada posisinya dengan suatu organisasi.

Pada proses perencanaan perlu diketahui hal-hal sebagai berikut :

• Permasalahan yang terkait dengan tujuan dan sumber daya yang tersedia

• Cara mencapai tujuan dan sasaran dengan memperhatikan sumber daya yang

tersedia

• Penerjemahan rencana kedalam program-program kegiatan yang konkrit

• Penetapan jangka waktu yang dapat disediakan guna mencapai tujuan dan sasaran

Berbasis pemikiran tersebut diatas maka pihak yang melakukan perencanaan

merupakan pihak yang menyusun suatu program kegiatan yang siap dilakukan oleh

pihak pelaksana.

Pihak pelaksana juga akan melakukan perencanaan pelaksanaan berdasarkan hasil

rencana pihak perencana disamping itu pihak supervisi melakukan perencanaan

auditing atau pemeriksaan terhadap para pelaksana dengan pegangan hasil

perencanaan pihak perencana untuk mengetahui kepastian hasil pelaksana betul-ebtul

sesuai dengan rencana.

Bertitik dari proses tersebut maka ada yang berpendapat bahwa keberhasilan suatu

perencana yang matang dan mantap, boleh dikatakan separuh dari suatu pekerjaan/

bidang tugas sudah diselesaikan.

1.2 Perencanaan Peledakan

Pekerjaan peledakan merupakan salah satu pelaksanaan tugas yang mengandung

resiko sangat berat dan riskan terhadap kecelakaan. Sehubungan dengan itu

perencanaan peledakan harus dilakukan secara teliti dan akurat.


1 -2

Kegiatan perencanaan peledakan perlu pendalaman terhadap komponen-komponen

utama antara lain :

1. Menguasai lokasi peledakan terutama material yang akan diledakan

2. Jenis dan daya ledak bahan peledak

3. Target peledakan dan dampak yang ditimbulkan

4. Desain peledakan termasuk kapasitas peledakan yang akan dihasilkan

5. Desain pengeboran termasuk teknik dan pola peledakan

6. Peralatan peledakan minimal yang harus diadakan termasuk pengaman lingkungan

7. Tidak boleh dilupakan dan dilengahkan yaitu peraturan perundang-undangan yang

harus dipatuhi secara ketat dan disiplin.


2-1

BAB 2

JENIS DAN DAYA LEDAK BAHAN PELEDAK

2.1 Bahan Peledak

Bahan peledak yang dimaksudkan adalah bahan peledak kimia yang didefinisikan

sebagai suatu bahan kimia senyawa tunggal atau campuran berbentuk padat, cair,

atau campurannya yang apabila diberi aksi panas, benturan, gesekan atau ledakan

awal akan mengalami suatu reaksi kimia eksotermis sangat cepat dan hasil reaksinya

sebagian atau seluruhnya berbentuk gas disertai panas dan tekanan sangat tinggi yang

secara kimia lebih stabil.

Panas dari gas yang dihasilkan reaksi peledakan tersebut sekitar 4000 C. Adapun

tekanannya, menurut Langerfors dan Kihlstrom (1978), bisa mencapai lebih dari

100.000 atm setara dengan 101.500 kg/cm² atau 9.850 MPa ( 10.000 MPa).

Sedangkan energi per satuan waktu yang ditimbulkan sekitar 25.000 MW atau

5.950.000 kcal/s. Perlu difahami bahwa energi yang sedemikian besar itu bukan

merefleksikan jumlah energi yang memang tersimpan di dalam bahan peledak begitu

besar, namun kondisi ini terjadi akibat reaksi peledakan yang sangat cepat, yaitu

berkisar antara 2500 - 7500 meter per second (m/s). Oleh sebab itu kekuatan energi

tersebut hanya terjadi beberapa detik saja yang lambat laun berkurang seiring dengan

perkembangan keruntuhan medan atau material yang diledakan.

2.2 Jenis dan Tipe Bahan Peledak

2.2.1 Ammonium nitrat (AN)

Ammoniun nitrat (NH4NO3) merupakan bahan dasar yang berperan sebagai

penyuplai oksida pada bahan peledak. Berwarna putih seperti garam dengan

titik lebur sekitar 169,6C. Ammonium nitrat adalah zat penyokong proses

pembakaran yang sangat kuat, namun ia sendiri bukan zat yang mudah

terbakar dan bukan pula zat yang berperan sebagai bahan bakar sehingga

pada kondisi biasa tidak dapat dibakar. Sebagai penyuplai oksigen, maka

apabila suatu zat yang mudah terbakar dicampur dengan AN akan memperkuat

intensitas proses pembakaran dibanding dengan bila zat yang mudah terbakar

tadi dibakar pada kondisi udara normal. Udara normal atau atmosfir hanya

mengandung oksigen 21%, sedangkan AN mencapai 60%. Bahan lain yang


2-2

serupa dengan AN dan sering dipakai oleh tambang kecil adalah potassium

nitrat (KNO3).

Ammonium nitrat tidak digolongkan ke dalam bahan peledak. Namun bila

dicampur atau diselubungi oleh hanya beberapa persen saja zat-zat yang

mudah terbakar, misalnya bahan bakar minyak (solar, dsb), serbuk batubara,

atau serbuk gergaji, maka akan memiliki sifat-sifat bahan peledak dengan

sensitifitas rendah. Walaupun banyak tipe-tipe AN yang dapat digunakan

sebagai agen peledakan, misalnya pupuk urea, namun AN yang sangat baik

adalah yang berbentuk butiran dengan porositas tinggi, sehingga dapat

membentuk komposisi tipe ANFO. Sifat-sifat ammonium nitrat penting untuk

agen peledakan sebagai berikut:

➢ Densitas : butiran berpori 0,74 – 0,78 gr/cc

(untuk agen peledakan) butiran tak berpori 0,93 gr/cc (untuk pupuk urea)

➢ Porositas : mikroporositas 15%

makro plus mikroporositas 54%

butiran tak berpori mempunyai porositas 0 – 2%

➢ Ukuran partikel : ukuran yang baik untuk agen

peledakan antara 1 – 2 mm

➢ Tingkat kelarutan terhadap air : bervariasi tergantung temperatur,

yaitu:

5 C tingkat kelarutan 57,5% (berat); 30 C tingkat kelarutan 70% (berat)

10 C tingkat kelarutan 60% (berat); 40 C tingkat kelarutan 74% (berat)

20 C tingkat kelarutan 65,4% (berat)

Gb. 2.1. Butiran ammonium nitrat berukuran sebenarnya 2 – 3 mm


2-3

2.2.2 ANFO

ANFO adalah singkatan dari ammoniun nitrat (AN) sebagai zat pengoksida dan

fuel oil (FO) sebagai bahan bakar. Setiap bahan bakar berunsur karbon, baik

berbentuk serbuk maupun cair, dapat digunakan sebagai pencampur dengan

segala keuntungan dan kerugiannya. Pada tahun 1950-an di Amerika masih

menggunakan serbuk batubara sebagai bahan bakar dan sekarang sudah

diganti dengan bahan bakar minyak, khususnya solar.

Bila menggunakan serbuk batubara sebagai bahan bakar, maka diperlukan

preparasi terlebih dahulu agar diperoleh serbuk batubara dengan ukuran

seragam. Beberapa kelemahan menggunakan serbuk batubara sebagai bahan

bakar, yaitu:

➢ preparasi membuat bahan peledak ANFO menjadi mahal,

➢ tingkat homogenitas campuran antara serbuk batubara dengan AN sulit

dicapai,

➢ sensitifitas kurang, dan

➢ debu serbuk batubara berbahaya terhadap pernafasan pada saat dilakukan

pencampuran.

Menggunakan bahan bakar minyak selain solar atau minyak disel, misalnya

minyak tanah atau bensin dapat juga dilakukan, namun beberapa kelemahan

harus dipertimbangkan, yaitu:

➢ Akan menambah derajat sensitifitas, tapi tidak memberikan penambanhan

kekuatan (strength) yang berarti,

➢ Mempunyai titik bakar rendah, sehingga akan menimbulkan resiko yang

sangat berbahaya ketika dilakukan pencampuran dengan AN atau pada

saat operasi pengisian ke dalam lubang ledak. Bila akan digunakan bahan

bakar minyak sebagai FO pada ANFO harus mempunyai titik bakar lebih

besar dari 61 C.

Penggunaan solar sebagai bahan bakar lebih menguntungkan dibanding jenis

FO yang karena beberapa alasan, yaitu:

➢ Harganya relatif murah,

➢ Pencampuran dengan AN lebih mudah untuk mencapai derajat

homogenitas,


2-4

➢ Karena solar mempunyai viskositas relatif lebih besar dibanding FO cair

lainnya, maka solar tidak menyerap ke dalam butiran AN tetapi hanya

menyelimuti bagian permukaan butiran AN saja.

➢ Karena viskositas itu pula menjadikan ANFO bertambah densitasnya.

Untuk menyakinkan bahwa campuran antara An dan FO sudah benar-benar

homogen dapat ditambah zat pewarna, biasanya oker. Gambar 3.3

memperlihat-kan butiran AN yang tercampur dengan FO secara merata

(homogen) dan tidak merata.

Gb. 2.2. Penampakan campuran butiran AN dan FO

Komposisi bahan bakar yang tepat, yaitu 5,7% atau 6%, dapat

memaksimumkan kekuatan bahan peledak dan meminimumkan fumes. Artinya

pada komposisi ANFO yang tepat dengan AN = 94,3% dan FO = 5,7% akan

diperoleh zero oxygen balance. Kelebihan FO disebut dengan overfuelled akan

menghasilkan reaksi peledakan dengan konsentrasi CO berlebih, sedangkan

bila kekurangan FO atau underfuelled akan menambah jumlah NO2. Gambar

3.4 grafik yang memperlihat-kan hubungan antara persentase FO dan RWS

dari ANFO.

Non-absorbent dense prill Distribusi FO tdk merata, shg oxygen balance buruk

Absorbent porous prill FO diserap merata dengan perbandingan yang proporsional


2-5

0

50

10

20

30

40

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

EN

ER

GI

PE

R K

G (

RW

S),

%

FUEL OIL, % (berat)

deficient FO -

excess Oxygen

excess FO -

deficient Oxygen

Oxygen Balance3800 joules of heat / gr expl.

Gb. 2.3. Hubungan % FO dan %RWS bahan peledak ANFO

Perbandingan ANFO sebesar 94,3% : 5,7% adalah perbandingan berdasarkan

berat. Agar diperoleh perbandingan berat komposisi yang tepat antara FO

dengan AN, dapat digunakan Tabel 3.1 yang menggunakan solar berdensitas

0,80 gr/cc sebagai bahan bakar. Dengan memvariasikan kebutuhan akan

ANFO, akan diperoleh berapa liter solar yang diperlukan untuk dicampur

dengan sejumlah AN.

Tabel 2.3. Jumlah kebutuhan FO untuk memperoleh ANFO

ANFO,kg BAHAN BAKAR (FO)

AN, kg kg liter

10 0.57 0.71 9.43

20 1.14 1.43 18.86

30 1.71 2.14 28.29

40 2.28 2.85 37.72

50 2.85 3.56 47.15

70 3.99 4.99 66.01

80 4.56 5.70 75.44

100 5.70 7.13 94.30

200 11.40 14.25 188.60

300 17.10 21.38 282.90

400 22.80 28.50 377.20

500 28.50 35.63 471.50

1000 57.00 71.25 943.00


2-6

ANFO yang diproduksi oleh beberapa produsen bahan peledak pada umumnya

mempunyai sifat yang sama seperti terlihat pada Tabel 3.2.

Tabel 2.4. Karakteristik ANFO dari beberapa produsen

PROPERTIES NITRO

NOBEL

PT.

DAHANA

ICI Australia

(ORICA)

Density, gr/cc

- Poured : 0,80 - 0,85 -- --

- Blow loaded : 0,85 - 0,95 -- --

- Bulk : -- 0,80 - 0,84 0,80 - 1,10

Energy, MJ/kg : 3,7 -- --

RWS, % : 100 1001) 100 - 113

RBS, % : 100 - 156

- Poured : 100 -- --

- Blow loaded : 116 -- --

VoD, m/s : --

3000 -

33002) 41003)

Min.hole diameter,

mm : 38.1 25

- Poured : 75 -- --

- Blow loaded : 25 -- --

Water resistance : nil poor poor

Storage life, month : 6 6 6

Trade mark : ANFO prilled Danfo Nitropril

1) RWS to Blasting Gelatin = 55%

2) In 25" diameter confined borehole

3) In 200mm diameter confined borehole

2.2.3 Slurries (watergels)

Istilah slurries dan watergel adalah sama artinya, yaitu campuran oksidator,

bahan bakar, dan pemeka (sensitizer) di dalam media air yang dikentalkan

memakai gums, semacam perekat, sehingga campuran tersebut berbentuk jeli

atau slurries yang mempunyai ketahanan terhadap air sempurna. Sebagai

oksidator bisa dipakai sodium nitrat atau ammonium nitrat, bahan bakarnya

adalah solar atau minyak diesel, dan pemekanya bisa berupa bahan peledak

atau bukan bahan peledak yang diaduk dalam 15% media air.


2-7

Agen peledakan slurry yang mengandung bahan pemeka yang bukan jenis

bahan peledak, misalnya solar, sulfur, atau alumunium, tidak peka terhadap

detonator (non-cap sensitive). Sedangkan slurry yang mengandung bahan

pemeka dari jenis bahan peledak, seperti TNT, maka akan peka terhadap

terhadap detonator (cap sensitive). Oleh sebab itu jenis slurry yang disebutkan

terakhir bukanlah merupakan agen peledakan, tetapi benar-benar sebagai

bahan peledak slurry (slurry explosive) dan peka terhadap detonator. Slurry

pada umumnya dikenal karena bahan bakar pemekanya, seperti aluminized

slurry, TNT slurry, atau smokeless powder slurry.

Tabel 2.5. Contoh jenis bahan peledak watergel

Du Pont Watergels

Jenis produk Diameter,

mm Densitas

, gr/cc VoD, m/s

Peka detonator

Ketahanan thd air

TOVEX 90 25 - 38 0,90 4300 YA Baik

TOVEX 100 25 - 45 1,10 4500 YA Sangat baik

TOVEX 300 25 - 38 1,02 3400 YA Baik

TOVEX 500 45 - 100 1,23 4300 TIDAK Sangat baik

TOVEX 650 45 - 100 1,35 4500 TIDAK Sangat baik

TOVEX 700 45 - 100 1,20 4800 YA Sangat baik

TOVEX P 25 - 100 1,10 4800 YA Sangat baik

TOVEX S 57 - 64 1,38 4800 YA Sangat baik

POURVEX EXTRA 89 dicurah 1,33 4900 TIDAK Sangat baik

DRIVEX 38 dipompa 1,25 5300 TIDAK Sangat baik

ICI Explosive

POWERGEL 1531 90 1,20 4500 YA Sangat baik

AQUAPOUR 1083 90 1,26 4500 YA Sangat baik

MOLANITE 95BP 90 1,17 3600 YA Sangat baik

2.2.4 Bahan peledak berbasis emulsi (emulsion based explosives)

Bahan peledak emulsi terbuat dari campuran antara fase larutan oksidator

berbutir sangat halus sekitar 0,001 mm (disebut droplets) dengan lapisan tipis

matrik minyak hidrokarbonat. Perbedaan ukuran butir oksidator bahan peledak

dapat dilihat pada Tabel 3.4. Emulsi ini disebut tipe “air-dalam-minyak” (water-

in-oil emulsion). Emulsifier ditambahkan untuk mempertahankan fase emulsi.

Dengan memperhatikan butiran oksidator yang sangat halus dapat difahami

bahwa untuk membuat emulsi ini cukup sulit, karena untuk mencapai oxygen

balance diperlukan 6% berat minyak di dalam emulsi harus menyelimuti 94%


2-8

berat butiran droplets. Gambar 3.5 memperlihatkan bentuk struktur emulsi

dengan pembesaran 1250 x, 10.000 x dan 50.000 x.

Tabel 2.6. Perbedaan ukuran butir oksidator bahan peledak

(Bamfield and Morrey, 1984)

Bahan peledak Ukuran, mm Bentuk VoD, m/s

ANFO 2,000 Semua padat 3200

Dinamit 0,200 Semua padat 4000

Slurry 0,200 Padat / liquid 3300

Emulsi 0,001 Liquid 5000 – 6000

Karena butiran oksidator terlalu halus, maka diperlukan peningkatan kepekaan

bahan peledak emulsi dengan menambahkan zat pemeka (sensitizer), misalnya

agen gassing kimia agar terbentuk gelembung udara untuk menimbulkan

fenomena hot spot. Zat pemeka lainnya adalah glass microballons dan kadang-

kadang ditambah pula dengan aluminium untuk meningkatkan kekuatan.

Gambar 3.6 memperlihatkan pola urutan produksi emulsi, baik diproduksi dalam

bentuk kemasan maupun dicurah langsung ke lubang ledak. Bahan peledak

emulsi banyak diproduksi dengan nama yang berbeda beda. Konsistensi sifat

bahan peledak tergantung pada karakteristik ketahanan fase emulsi dan efek

emulsi tersebut terhadap adanya perbahan viskositas yang merupakan fungsi

daripada waktu penimbunan.

Saat ini pemakaian bahan peledak emulsi cukup luas diberbagai penambangan

bahan galian, baik pemakaian dalam bentuk kemasan cartridge maupun

langsung menggunakan truck Mobile Mixer Unit (MMU) ke lubang ledak. Tabel

3.5 adalah contoh bahan peledak berbasis emulsi dari beberapa produsen

bahan peledak termasuk merk dagang dan sifat-sifatnya, sedang Gambar 3.7

contoh bahan peledak berbasis emulsi berbentuk cartridge dari Dyno Nobel dan

Dahana.

Tabel 2.7. Jenis bahan peledak berbasis emulsi

Sifat-sifat Produsen

PT.Dahana Dyno Nobel ICI Explosives Sasol Smx

Merk dagang Dayagel Magnum Emulite Seri Powergel Seri Emex

Densitas, gr/cc 1,25 1,18 - 1,25 1,16 -1,32 1,12 -1,24

Berat/karton, kg 20 25 20 --

RWS, % 119 111 98 - 118 74 - 186


2-9

RBS, % 183 162 140 - 179 97 - 183

VoD, m/s 4600 - 5600 5000 - 5800 4600 - 5600 4600 - 5600

Diameter, mm 25 - 65 25 -80 25 - 65 25 - 65

Ketahanan thd air Sangat baik Sangat baik Sangat baik Sangat baik

Waktu penyimpanan, thn 1 1 1 1

Gb. 2.4. Bahan peledak emulsi berbentuk cartridge buatan Dyno Nobel

2.2.5 Bahan Peledak Heavy ANFO

Bahan peledak heavy ANFO adalah campuran daripada emulsi dengan ANFO

dengan perbandingan yang bervariasi (lihat Gambar 3.8 dan 3.9). Keuntungan

dari campuran ini sangat tergantung pada perbandingannya, walaupun sifat

atau karakter bawaan dari emulsi dan ANFO tetap mempengaruhinya.

Keuntungan penting dari pencampuran ini adalah:

Energi bertambah,

Sensitifitas lebih baik,

Sangat tahan terhadap air,

Memberikan kemungkinan variasi energi disepanjang lubang ledak.

Cara pembuatan heavy ANFO cukup sederhana karena matriks emulsi dapat

dibuat di pabrik emulsi kemudian disimpan di dalam tangki penimbunan emulsi.

Dari tangki tersebut emulsi dipompakan ke bak truck Mobile

Mixer/Manufacturing Unit (MMU) yang biasanya memiliki tiga kompartemen.

Emulsi dipompakan ke salah satu kompartemen bak, sementara pada dua

kompartemen bak yang lainnya disimpan ammonium nitrat dan solar. kemudian


2-10

BUTIRAN

ANFO

RUANG

UDARA

CAMPURAN

EMULSI / ANFORUANG UDARA

TERISI OLEH

EMULSI

MMU meluncur ke lokasi yang akan diledakkan. Tabel 3.6 beberapa merk

dagang dan karakteristik heavy ANFO.

Gb. 2.5. Prinsip campuran emulsi dan ANFO untuk membuat heavy ANFO

Gb. 2.6. Karakteristik tipe heavy ANFO dengan variasi emulsi dan ANFO (Du Pont, 1986)

% ANFO

% EMULSI

10010 20 30 40 50 60 70 80 900

100 102030405060708090 0

1,10 1,24 1,33 1,35 1,28 1,29 1,30

DENSITAS, gr/cc

0,80

KETAHANAN THD. AIR

Tidak Sedang Sangat baik

VoD TEORITIS, m/s

4700 6000

KEMAMPU-POMPAAN

Tidak dapat dipompaDapat dipompa

dengan mudah

Sulit

dipompa

KEMAMPU-ULIRAN

Dapat diulir (auger) dengan mudahTidak dapat diulir

ke arah atas


2-11

Tabel 2.8. Jenis bahan peledak berbasis emulsi

Sifat-sifat Produsen

Dyno Nobel ICI Explosives

Merk dagang Seri Emulan Seri Titan Seri Energan

Densitas, gr/cc 1,20 – 1,26 0,85 – 1,30 0,80 – 1,35

Kandungan emulsi, % 40 – 80 10 – 40 40

RWS, % 78 – 91 78 – 91 100 – 108

RBS, % 123 – 137 123 – 137 100 – 183

VoD, m/s 4800 – 5800 4800 - 5800 4000 – 5600

Diameter, mm 75 – 125 127 – 152 50 – 180

Ketahanan thd air Sangat baik Buruk -

Sangat baik Sangat baik

Agen peledakan tidak seluruhnya peka primer, tetapi sebagian besar bahan peledak

kemasan berbasis emulsi peka detonator. Demikian pula dengan watergel yang bahan

pemekanya dari jenis bahan peledak, yaituTNT (lihat Tabel 3.3)

2.3 Terjadinya Ledakan

Peledakan akan memberikan hasil yang berbeda dari yang diharapkan karena

tergantung pada kondisi eksternal saat pekerjaan tersebut dilakukan yang

mempengaruhi kualitas bahan kimia pembentuk bahan peledak tersebut. Panas

merupakan awal terjadinya proses dekomposisi bahan kimia pembentuk bahan

peledak yang menimbulkan pembakaran, dilanjutkan dengan deflragrasi dan terakhir

detonasi. Proses dekomposisi bahan peledak diuraikan sebagai berikut:

a) Pembakaran adalah reaksi permukaan yang eksotermis dan dijaga

keberlangsungannya oleh panas yang dihasilkan dari reaksi itu sendiri dan

produknya berupa pelepasan gas-gas. Reaksi pembakaran memerlukan unsur

oksigen (O2) baik yang terdapat di alam bebas maupun dari ikatan molekuler bahan

atau material yang terbakar. Untuk menghentikan kebakaran cukup dengan

mengisolasi material yang terbakar dari oksigen. Contoh reaksi minyak disel (diesel

oil) yang terbakar sebagai berikut:

CH3(CH2)10CH3 + 18½ O2 12 CO2 + 13 H2O

b) Deflagrasi adalah proses kimia eksotermis di mana transmisi dari reaksi

dekomposisi didasarkan pada konduktivitas termal (panas). Deflagrasi merupakan

fenomena reaksi permukaan yang reaksinya meningkat menjadi ledakan dan

menimbulkan gelombang kejut (shock wave) dengan kecepatan rambat rendah,


2-12

yaitu antara 300 – 1000 m/s atau lebih rendah dari kecep suara (subsonic).

Contohnya pada reaksi peledakan low explosive (black powder) sebagai berikut:

❖ Potassium nitrat + charcoal + sulfur

20NaNO3 + 30C + 10S 6Na2CO3 + Na2SO4 + 3Na2S +14CO2 + 10CO +

10N2

❖ Sodium nitrat + charcoal + sulfur

20KNO3 + 30C + 10S 6K2CO3 + K2SO4 + 3K2S +14CO2 +10CO + 10N2

c) Ledakan, menurut Berthelot, adalah ekspansi seketika yang cepat dari gas menjadi

bervolume lebih besar dari sebelumnya diiringi suara keras dan efek mekanis yang

merusak. Dari definisi tersebut dapat tersirat bahwa ledakan tidak melibatkan reaksi

kimia, tapi kemunculannya disebabkan oleh transfer energi ke gerakan massa yang

menimbulkan efek mekanis merusak disertai panas dan bunyi yang keras. Contoh

ledakan antara lain balon karet ditiup terus akhirnya meledak, tangki BBM terkena

panas terus menerus bisa meledak, dan lain-lain.

d) Detonasi adalah proses kimia-fisika yang mempunyai kecepatan reaksi sangat

tinggi, sehingga menghasilkan gas dan temperature sangat besar yang semuanya

membangun ekspansi gaya yang sangat besar pula. Kecepatan reaksi yang sangat

tinggi tersebut menyebarkan tekanan panas ke seluruh zona peledakan dalam

bentuk gelombang tekan kejut (shock compression wave) dan proses ini

berlangsung terus menerus untuk membebaskan energi hingga berakhir dengan

ekspansi hasil reaksinya. Kecepatan rambat reaksi pada proses detonasi ini

berkisar antara 3000 – 7500 m/s. Contoh kecepatan reaksi ANFO sekitar 4500 m/s.

Sementara itu shock compression wave mempunyai daya dorong sangat tinggi dan

mampu merobek retakan yang sudah ada sebelumnya menjadi retakan yang lebih

besar. Disamping itu shock wave dapat menimbulkan symphatetic detonation, oleh

sebab itu peranannya sangat penting di dalam menentukan jarak aman (safety

distance) antar lubang. Contoh proses detonasi terjadi pada jenis bahan peledakan

antara lain:

❖ TNT : C7H5N3O6 1,75 CO2 + 2,5 H2O + 1,5 N2 + 5,25 C

❖ ANFO : 3 NH4NO3 + CH2 CO2 + 7 H2O + 3 N2

❖ NG : C3H5N3O9 3 CO2 + 2,5 H2O + 1,5 N2 + 0,25 O2

❖ NG + AN : 2 C3H5N3O9 + NH4NO3 6 CO2 + 7 H2O + 4 N4 + O2


2-13

Dengan mengenal reaksi kimia pada peledakan diharapkan peserta akan lebih hati-hati

dalam menangani bahan peledak kimia dan mengetahui nama-nama gas hasil

peledakan dan bahayanya.

2.4 Klasifikasi Bahan Peledak

2.4.1 Umum

Bahan peledak diklasifikasikan berdasarkan sumber energinya menjadi bahan

peledak mekanik, kimia dan nuklir seperti terlihat pada Gambar 1.1 (J.J. Manon,

1978). Karena pemakaian bahan peledak dari sumber kimia lebih luas

dibanding dari sumber energi lainnya, maka pengklasifikasian bahan peledak

kimia lebih intensif diperkenalkan. Pertimbangan pemakaiannya antara lain,

harga relatif murah, penanganan teknis lebih mudah, lebih banyak variasi waktu

tunda (delay time) dan dibanding nuklir tingkat bahayanya lebih rendah. Oleh

sebab itu modul ini hanya akan memaparkan bahan peledak kimia.

Grafik 2.7. Klasifikasi bahan peledak menurut J.J. Manon (1978)

Bahan peledak permissible dalam klasifikasi di atas perlu dikoreksi karena tidak

semua merupakan bahan peledak lemah. Bahan peledak permissible

digunakan khusus untuk memberaikan batubara ditambang batubara bawah

tanah dan jenisnya adalah blasting agent yang tergolong bahan peledak kuat,

sehingga pengkasifikasian akan menjadi seperti dalam Gambar 1.2.

Sampai saat ini terdapat berbagai cara pengklasifikasian bahan peledak kimia,

namun pada umumnya kecepatan reaksi merupakan dasar pengklasifikasian

tersebut. Contohnya antara lain sebagai berikut:

1. Menurut R.L. Ash (1962), bahan peledak kimia dibagi menjadi:

BAHAN PELEDAK

MEKANIK KIMIA NUKLIR

BAHAN PELEDAK KUAT (HIGH EXPLOSIVE)

BAHAN PELEDAK LEMAH (LOW EXPLOSIVE)

PRIMER SEKUNDER PERMISSIBLE NON-PERMISSIBLE


2-14

BAHAN PELEDAK

MEKANIK KIMIA NUKLIR

BAHAN PELEDAK KUAT (HIGH EXPLOSIVE)

BAHAN PELEDAK LEMAH (LOW EXPLOSIVE)

ASLI SECARA MOLEKULER

BLASTING AGENT

NON-PERMISSIBLE

a. Bahan peledak kuat (high explosive) bila memiliki sifat detonasi atau

meledak dengan kecepatan reaksi antara 5.000 – 24.000 fps (1.650 –

8.000 m/s)

b. Bahan peledak lemah (low explosive) bila memiliki sifat deflagrasi atau

terbakar kecepatan reaksi kurang dari 5.000 fps (1.650 m/s).

Grafik. 2.2. Klasifikasi bahan peledak

2. Menurut Anon (1977), bahan peledak kimia dibagi menjadi 3 jenis seperti

terlihat pada Tabel 1.1.

Tabel 2.1. Klasifikasi bahan peledak menurut Anon (1977)

JENIS REAKSI CONTOH

Bahan peledak lemah (low explosive) Deflagrate (terbakar) black powder

Bahan peledak kuat (high explosive) Detonate (meledak) NG, TNT, PETN

Blasting agent Detonate (meledak) ANFO, slurry, emulsi

2.4.2 Klasifikasi Bahan Peledak Industri

Bahan peledak industri adalah bahan peledak yang dirancang dan dibuat

khusus untuk keperluan industri, misalnya industri konstruksi pertambangan,

sipil, dan industri lainnya, di luar keperluan militer. Sifat dan karakteristik bahan

peledak (yang akan diuraikan pada pembelajaran 2) tetap melekat pada jenis

bahan peledak industri. Dengan perkataan sifat dan karakter bahan peledak

industri tidak jauh berbeda dengan bahan peledak militer, bahkan saat ini bahan

peledak industri lebih banyak terbuat dari bahan peledak yang tergolong ke

dalam bahan peledak berkekuatan tinggi (high explosives).

Klasifikasi bahan peledak menurut Mike Smith (1988) seperti terlihat pada

Gambar 1.3 dapat dijadikan contoh pengklasifikasian bahan peledak untuk

industri.


2-15

BAHAN PELEDAK

BAHAN PELEDAK KUAT

AGEN PELEDAKAN

BAHAN PELEDAK KHUSUS

Dinamit

Gelatine

TNT ANFO

Slurries

Emulsi

Hybrid ANFO Slurry mixtures

Seismik

Trimming

Permissible

Shaped charges

Binary

LOX

Compressed air / gas

Expansion agents

Mechanical methods

Water jets

Liquid Jet piercing

PENGGANTI BAHAN PELEDAK

Grafik 2.3. Klasifikasi bahan peledak menurut Mike Smith (1988)

2.5 Sifat Fisik Bahan Peledak

Sifat fisik bahan peledak merupakan suatu kenampakan nyata dari sifat bahan peledak

ketika menghadapi perubahan kondisi lingkungan sekitarnya. Kenampakan nyata inilah

yang harus diamati dan diketahui tanda-tandanya oleh seorang juru ledak untuk

menjastifikasi suatu bahan peledak yang rusak, rusak tapi masih bisa dipakai, dan tidak

rusak. Kualitas bahan peledak umumnya akan menurun seiring dengan derajat

kerusakannya, artinya pada suatu bahan peledak yang rusak energi yang dihasilkan

akan berkurang.

2.5.1 Densitas

Densitas secara umum adalah angka yang menyatakan perbandingan berat per

volume. Pernyataan densitas pada bahan peledak dapat mengekspresikan

beberapa pengertian yaitu:

(1) Densitas bahan peledak adalah berat bahan peledak per unit volume

dinyatakan dalam satuan gr/cc.

(2) Densitas pengisian (loading density) adalah berat bahan peledak per meter

kolom lubang tembak (kg/m)

(3) Cartridge count atau stick count adalah jumlah cartridge (bahan peledak

berbentuk pasta yang sudah dikemas) dengan ukuran 1¼” x 8” di dalam

kotak seberat 50 lb atau 140 dibagi berat jenis bahan peledak.


2-16

Densitas bahan peledak berkisar antara 0,6 – 1,7 gr/cc, sebagai contoh

densitas ANFO antara 0,8 – 0,85 gr/cc. Biasanya bahan peledak yang

mempunyai densitas tinggi akan menghasilkan kecepatan detonasi dan tekanan

yang tinggi. Bila diharapkan fragmentasi hasil peledakan berukuran kecil-kecil

diperlukan bahan peledak dengan densitas tinggi; bila sebaliknya digunakan

bahan peledak dengan densitas rendah. Demikian pula, bila batuan yang akan

diledakkan berbentuk massif atau keras, maka digunakan bahan peledak yang

mempunyai densitas tinggi; sebaliknya pada batuan berstruktur atau lunak

dapat digunakan bahan peledak dengan densitas rendah.

Densitas pengisian ditentukan dengan cara perhitungan volume silinder, karena

lubang ledak berbentuk silinder yang tingginya sesuai dengan kedalaman

lubang. Contoh perhitungan sebagai berikut:

➢ Digunakan diameter lubang ledak 4 inci = 102 mm

➢ Diambil tinggi lubang (t) 1 m, maka volumenya = r² t =

2

2

0,102 1

= 0,00817 m³/m = 8.170 cm³/m

➢ Bila digunakan ANFO dengan densitas 0,80 gr/cc, maka volume ANFO per

meter ketinggian lubang = cc/m 8.170 x cc

gr 0,80 = 6.536 gr/m = 6,53 kg/m

Setelah diketahui muatan bahan peledak per meter lubang ledak, maka jumlah

muatan bahan peledak di dalam lubang ledak adalah perkalian tinggi total

lubang yang terisi bahan peledak dengan densitas pengisian tersebut. Misalnya

untuk tinggi lubang yang harus diisi bahan peledak 9 m dan densitas pengisian

6,53 kg/m, maka muatan bahan peledak di dalam lubang tersebut adalah 9 m x

6,53 kg/m = 58,77 kg/lubang.

Perhitungan di atas membutuhkan waktu dan tidak praktis bila diterapkan di

lapangan. Untuk itu dibuat tabel yang menunjukkan densitas pengisian dengan

variasi diameter lubang ledak dan densitas bahan peledak seperti terlihat pada

Tabel 2.2.

Tabel 2.2. Densitas pengisian untuk berbagai diameter lubang ledak dan

densitas bahan peledak dalam kg/m


2-17

Diameter

lubang

ledak

Densitas bahan peledak, gr/cc

mm inci 0.70 0.80 0.85 0.90 1.00 1.15 1.20 1.25 1.30

76 3.00 3.18 3.63 3.86 4.08 4.54 5.22 5.44 5.67 5.90

89 3.50 4.35 4.98 5.29 5.60 6.22 7.15 7.47 7.78 8.09

102 4.00 5.72 6.54 6.95 7.35 8.17 9.40 9.81 10.21 10.62

108 4.25 6.41 7.33 7.79 8.24 9.16 10.54 10.99 11.45 11.91

114 4.50 7.14 8.17 8.68 9.19 10.21 11.74 12.25 12.76 13.27

121 4.75 8.05 9.20 9.77 10.35 11.50 13.22 13.80 14.37 14.95

127 5.00 8.87 10.13 10.77 11.40 12.67 14.57 15.20 15.83 16.47

130 5.13 9.29 10.62 11.28 11.95 13.27 15.26 15.93 16.59 17.26

140 5.50 10.78 12.32 13.08 13.85 15.39 17.70 18.47 19.24 20.01

152 6.00 12.70 14.52 15.42 16.33 18.15 20.87 21.78 22.68 23.59

159 6.25 13.90 15.88 16.88 17.87 19.86 22.83 23.83 24.82 25.81

165 6.50 14.97 17.11 18.18 19.24 21.38 24.59 25.66 26.73 27.80

178 7.00 17.42 19.91 21.15 22.40 24.88 28.62 29.86 31.11 32.35

187 7.38 19.23 21.97 23.34 24.72 27.46 31.58 32.96 34.33 35.70

203 8.00 22.66 25.89 27.51 29.13 32.37 37.22 38.84 40.46 42.08

210 8.25 24.25 27.71 29.44 31.17 34.64 39.83 41.56 43.30 45.03

229 9.00 28.83 32.95 35.01 37.07 41.19 47.37 49.42 51.48 53.54

251 9.88 34.64 39.58 42.06 44.53 49.48 56.90 59.38 61.85 64.33

270 10.63 40.08 45.80 48.67 51.53 57.26 65.84 68.71 71.57 74.43

279 11.00 42.80 48.91 51.97 55.02 61.14 70.31 73.36 76.42 79.48

286 11.25 44.97 51.39 54.61 57.82 64.24 73.88 77.09 80.30 83.52

311 12.25 53.18 60.77 64.57 68.37 75.96 87.36 91.16 94.96 98.75

349 13.75 66.96 76.53 81.31 86.10 95.66 110.01 114.79 119.58 124.36

381 15.00 79.81 91.21 96.91 102.61 114.01 131.11 136.81 142.51 148.21

432 17.00 102.60 117.26 124.59 131.92 146.57 168.56 175.89 183.22 190.55

2.5.2 Sensitifitas

Sensitifitas adalah sifat yang menunjukkan tingkat kemudahan inisiasi bahan

peledak atau ukuran minimal booster yang diperlukan. Sifat sensitif bahan

peledak bervariasi tergantung pada kompisisi kimia bahan peledak, diameter,

temperature, dan tekanan ambient. Untuk menguji sensitifitas bahan peledak

dapat digunakan cara yang sederhana yang disebut air gap test, sebagai

berikut:


2-18

(1) Siapkan 2 buah bahan peledak berbentuk cartridge berdiameter sama,

misalnya “D”

(2) Dekatkan kedua bahan peledak tersebut hingga berjarak 1,1 D, kemudian

gabungkan keduanya menggunakan selongsong terbuat dari karton (lihat

Gambar 2.1).

(3) Pasang detonator No. 8 atau detonating cord 10 gr/m pada salah satu

bahan peledak (disebut donor), kemudian ledakkan.

(4) Apabila bahan peledak yang satunya lagi (disebut aseptor) turut meledak,

maka dikatakan bahwa bahan peledak tersebut sensitif; sebaliknya, bila

tidak meledak berarti bahan peledak tersebut tidak sensitif.

Gb. 2.8. Pengujian sensitifitas bahan peledak dengan cara air gap

Bahan peledak ANFO tidak sensitif terhadap detonator No. 8 dan untuk

meledak-kannya diperlukan primer (yaitu booster yang sudah dilengkapi

detonator No. 8 atau detonating cord 10 gr/m) di dalam lubang ledak. Oleh

sebab itu ANFO disebut bahan peledak peka (sensitif) terhadap primer atau

“peka primer”.

2.5.3 Ketahanan terhadap Air (water resistance)

Ketahanan bahan peledak terhadap air adalah ukuran kemampuan suatu bahan

peledak untuk melawan air disekitarnya tanpa kehilangan sensitifitas atau

efisiensi. Apabila suatu bahan peledak larut dalam air dalam waktu yang

pendek (mudah larut), berarti bahan peledak tersebut dikatagorikan mempunyai

ketahanan terhadap air yang “buruk” atau poor, sebaliknya bila tidak larut dalam

air disebut “sangat baik” atau excellent. Contoh bahan peledak yang

mempunyai ketahanan terhadap air “buruk” adalah ANFO, sedangkan untuk

bahan peledak jenis emulsi, watergel atau slurries dan bahan peledak

berbentuk cartridge “sangat baik” daya tahannya terhadap air. Apabila di dalam

BAHAN PELEDAK ASEPTOR

BAHAN PELEDAK DONOR

KARTON

1,1D

D AIR GAP

DETONATOR


2-19

lubang ledak terdapat air dan akan digunakan ANFO sebagai bahan

peledaknya, umumnya digunakan selubung plastik khusus untuk membungkus

ANFO tersebut sebelum dimasukkan ke dalam lubang ledak.

2.5.4 Kestabilan kimia (chemical stability)

Kestabilan kimia bahan peledak maksudnya adalah kemampuan untuk tidak

berubah secara kimia dan tetap mempertahankan sensitifitas selama dalam

penyimpanan di dalam gudang dengan kondisi tertentu. Bahan peledak yang

tidak stabil, misalnya bahan peledak berbasis nitrogliserin atau NG-based

explosives, mempunyai kemampuan stabilitas lebih pendek dan cepat rusak.

Faktor-faktor yang mempercepat ketidak-stabilan kimiawi antara lain panas,

dingin, kelembaban, kualitas bahan baku, kontaminasi, pengepakan, dan

fasilitas gudang bahan peledak. Tanda-tanda kerusakan bahan peledak dapat

berupa kenampakan kristalisasi, penambahan viskositas, dan penambahan

densitas. Gudang bahan peledak bawah tanah akan mengurangi efek

perubahan temperature.

2.5.5 Karakteristik gas (fumes characteristics)

Detonasi bahan peledak akan menghasilkan fume, yaitu gas-gas, baik yang

tidak beracun (non-toxic) maupun yang mengandung racun (toxic). Gas-gas

hasil peledakan yang tidak beracun seperti uap air (H2O), karbondioksida (CO2),

dan nitrogen (N2), sedangkan yang beracun adalah nitrogen monoksida (NO),

nitrogen oksida (NO2), dan karbon monoksida (CO). Pada peledakan di

tambang bawah tanah gas-gas tersebut perlu mendapat perhatian khusus, yaitu

dengan sistem ventilasi yang memadai; sedangkan di tambang terbuka

kewaspadaan ditingkatkan bila gerakan angin yang rendah.

Diharapkan dari detonasi suatu bahan peledak komersial tidak menghasilkan

gas-gas beracun, namun kenyataan di lapangan hal tersebut sulit dihindari

akibat beberapa faktor berikut ini:

(1) pencampuran ramuan bahan peledak yang meliputi unsur oksida dan

bahan bakar (fuel) tidak seimbang, sehingga tidak mencapai zero oxygen

balance,

(2) letak primer yang tidak tepat,

(3) kurang tertutup karena pemasangan stemming kurang padat dan kuat,

(4) adanya air dalam lubang ledak,

(5) sistem waktu tunda (delay time system) tidak tepat, dan


2-20

(6) kemungkinan adanya reaksi antara bahan peledak dengan batuan (sulfida

atau karbonat).

Fumes hasil peledakan memperlihatkan warna yang berbeda yang dapat dilihat

sesaat setelah peledakan terjadi. Gas berwarna coklat-orange adalah fume dari

gas NO hasil reaksi bahan peledak basah karena lubang ledak berair. Gas

berwarna putih diduga kabut dari uap air (H2O) yang juga menandakan terlalu

banyak air di dalam lubang ledak, karena panas yang luar biasa merubah

seketika fase cair menjadi kabut. Kadang-kadang muncul pula gas berwarna

kehitaman yang mungkin hasil pembakaran yang tidak sempurna.

2.6 Karakter Detonasi Bahan Peledak

Karakter detonasi menggambarkan prilaku suatu bahan peledak ketika meledak untuk

menghancurkan batuan. Beberapa karakter detonasi yang penting diketahui meliputi:

2.6.1 Kekuatan (strength) bahan peledak

Kekuatan bahan peledak berkaitan dengan energi yang mampu dihasilkan oleh

suatu bahan peledak. Pada hakekatnya kekuatan suatu bahan peledak

tergantung pada campuran kimiawi yang mampu menghasilkan energi panas

ketika terjadi inisiasi. Terdapat dua jenis sebutan kekuatan bahan peledak

komersial yang selalu dicantumkan pada spesifikasi bahan peledak oleh pabrik

pembuatnya, yaitu kekuatan absolut dan relatif. Berikut ini diuraikan tentang

kekuatan bahan peledak dan cara perhitungannya.

(1) Kekuatan berat absolut (absolute weight strength atau AWS)

Energi panas maksimum bahan peledak teoritis didasarkan pada

campuran kimawinya

Energi per unit berat bahan peledak dalam joules/gram

AWSANFO adalah 373 kj/gr dengan campuran 94% ammonium nitrat

dan 6% solar

(2) Kekuatan berat relatif (relative weight strength atau RWS)

Adalah kekuatan bahan peledak (dalam berat) dibanding dengan

ANFO

RWSHANDAK = 100 x AWS

AWS

ANFO

HANDAK

(3) Kekuatan volume absolut (absolute bulk strength atau ABS)

Energi per unit volume, dinyatakan dalam joules/cc


2-21

ABSHANDAK = AWSHANDAK x densitas

ABSANFO = 373 kj/gr x 0,85 gr/cc = 317 kj/cc

(4) Kekuatan volume relatif (relative bulk strength atau RBS)

Adalah kekuatan suatu bahan peledak curah (bulk) dibanding ANFO

RBSHANDAK = 100 x ABS

ABS

ANFO

HANDAK

2.6.2 Kecepatan Detonasi (detonation velocity)

Kecepatan detonasi disebut juga dengan velocity of detonation atau VoD

merupakan sifat bahan peledak yang sangat penting yang secara umum dapat

diartikan sebagai laju rambatan gelombang detonasi sepanjang bahan peledak

dengan satuan millimeter per sekon (m/s) atau feet per second (fps). Kecepatan

detonasi diukur dalam kondisi terkurung (confined detonation velocity) atau

tidak terkurung (unconfined detonation velocity).

Kecepatan detonasi terkurung adalah ukuran kecepatan gelombang detonasi

(detonation wave) yang merambat melalui kolom bahan peledak di dalam

lubang ledak atau ruang terkurung lainnya. Sedangkan kecepatan detonasi

tidak terkurung menunjukkan kecepatan detonasi bahan peledak apabila bahan

peledak tersebut diledakkan dalam keadaan terbuka. Karena bahan peledak

umumnya digunakan dalam keadaan derajat pengurungan tertentu, maka harga

kecepatan detonasi dalam keadaan terbuka menjadi lebih berarti.

Kecepatan detonasi bahan peledak harus melebihi kecepatan suara massa

batuan (impedance matching), sehingga akan menimbulkan energi kejut (shock

energy) yang mampu memecahkan batuan. Untuk peledakan pada batuan

keras dipakai bahan peledak yang mempunyai kecepatan detonasi tinggi (sifat

shattering effect) dan pada batuan lemah dipakai bahan peledak yang

kecepatan detonasinya rendah (sifat heaving effect).

Nilai kecepatan detonasi bervariasi tergantung diameter, densitas, dan ukuran

partikel bahan peledak. Untuk bahan peledak komposit (non-ideal) tergantung

pula pada derajat pengurungannya (confinement degree). Kecepatan detonasi

tidak terkurung umumnya 70 – 80% kecepatan detonasi terkurung, sedangkan

kecepatan detonasi bahan peledak komersial bervariasi antara 1500 – 8500

m/s atau sekitar 5000 – 25.000 fps. Kecepatan detonasi ANFO antara 2500 –


2-22

1500

2000

2500

3000

3500

4000

0 2 4 6 8 10

Kandungan air, %

VO

D,

m/s

4500 m/s tergantung pada diameter lubang ledak. Apabila diameter dikurangi

sampai batas tertentu akan terjadi gagal ledak (misfire) karena perambatan

tidak dapat berlangsung; diameter ini disebut “diameter kritis” atau critical

diameter.

Kecepatan detonasi bahan peledak ANFO (bentuk butiran) akan menurun

seiring dengan bertambahnya air karena ANFO dapat larut terhadap air. Suatu

penelitian memperlihatkan bahwa ANFO yang mengandung 10% air (dalam

satuan berat) dapat menurunkan kecepatan detonasi hingga tinggal 42%, yaitu

dari VOD ANFO kering 3800 m/s turun menjadi hanya tinggal 1600 m/s (lihat

Gambar 2.2). Akibat penurunan kecepatan detonasi ANFO yang sangat tajam

akan mengurangi energi ledak secara drastis atau bahkan tidak akan meledak

sama sekali (gagal ledak).

Gb. 2.2. Penurunan kecepatan detonasi ANFO akibat kandungan air

2.6.3 Tekanan Detonasi (detonation pressure)

Tekanan detonasi adalah tekanan yang terjadi disepanjang zona reaksi

peledakan hingga terbentuk reaksi kimia seimbang sampai ujung bahan

peledak yang disebut dgn bidang Chapman-Jouguet (C-J plane) seperti terlihat

pada Gambar 2.3. Umumnya mempunyai satuan MPa. Tekanan ini merupakan

fungsi dari kecepatan detonasi dan densitas bahan peledak. Dari penelitian oleh

Cook menggunakan foto sinar-x diperoleh formulasi tekanan detonasi sbb:

pe U x x VoDρ PD


2-23

x VoD0,25 Up

4

x VoDρ PD

2

e

Dimana: PD = tekanan detonasi, kPa

e = densitas handak, gr/cc

VoD = kecep detonasi, m/s

ANFO dengan densitas 0,85 gr/cc dan VoD 3700 m/s memiliki PD = 2900 MPa.

Gb. 2.9. Proses terbentuknya tekanan detonasi

2.6.4 Tekanan pada lubang ledak (borehole pressure)

Gas hasil detonasi bahan peledak akan memberikan tekanan terhadap dinding

lubang ledak dan terus berekspansi menembus media untuk mencapai

keseimbangan. Keseimbangan tekanan gas tercapai setelah gas tersebut ter-

bebaskan, yaitu ketika telah mencapai udara luar. Biasa tekanan gas pada

dinding lubang ledak sekitar 50% dari tekanan detonasi.

a. Foto proses detonasi

b. Bagian-bagian dari proses detonasi

BAHAN PELEDAK

YANG BELUM

TERGANGGU

BIDANG KEJUT

TERDEPAN DI DALAM

BAHAN PELEDAK

GELOMBANG STRESS

DAN KEJUT DISEKITAR

MEDIA

EKSPANSI GAS

ZONA REAKSI

PRIMER

PRODUK GAS

YANG STABIL

ARAH DETONASI

BIDANG

C - J


2-24

Volume dan laju kecepatan gas yang dihasilkan peledakan akan mengontrol

tumpukan dan lemparan fragmen batuan (lihat Gambar 2.4). Makin besar

tekanan pada dinding lubang ledak akan menghasilkan jarak lemparan

tumpukan hasil peledakan semakin jauh.


3-1

BAB 3

MERENCANAKAN TARGET PELEDAKAN DAN DAMPAKNYA

3.1 Faktor Berpengaruh pada Peledakan Jenjang

Disamping sifat-sifat batuan, beberapa faktor yang harus dipertimbangkan dalam

peledakan jenjang dapat dikelompokkan kedalam tiga aspek, yaitu:

1) Aspek teknis. Dalam hal ini tolok ukurnya adalah keberhasilan target produksi.

Parameter penting yang harus diperhitungkan terutama adalah diameter lubang

ledak dan tinggi jenjang, kemudian parameter lainnya diperhitungkan berdasarkan

dua parameter tersebut.

2) Aspek keselamatan dan kesehatan kerja (K3). Pertimbangannya bertumpu pada

seluruh aspek kegiatan kerja pengeboran dan peledakan, termasuk stabilitas

kemiringan jenjang dan medan kerjanya.

3) Aspek lingkungan. Dampak negatif peledakan menjadi kritis ketika pekerjaan

peledakan menghasilkan vibrasi tinggi, menimbulkan gangguan akibat suara yang

sangat keras dan gegaran, serta banyak batu terbang.

Ketiga aspek tersebut merupakan satu kesatuan dan tidak dapat meninggalkan salah

satu diantaranya. Oleh sebab itu, setelah mengamati dan menguji dengan seksama

kualitas batuan yang akan diledakkan, dilanjutkan dengan uji coba pengeboran dan

peledakan untuk mendapatkan standar operasi yang sesuai dengan lokasi setempat.

Dalam standar operasi itu tentunya sudah melibatkan dan mempertimbangkan ketiga

aspek tersebut di atas.

3.2 Fragmentasi

Fragmentasi adalah istilah umum untuk menunjukkan ukuran setiap bongkah batuan

hasil peledakan. Ukuran fragmentasi tergantung pada proses selanjutnya. Untuk tujuan

tertentu ukuran fragmentasi yang besar atau boulder diperlukan, misalnya disusun

sebagai penghalang (barrier) ditepi jalan tambang. Namun kebanyakan diinginkan

ukuran fragmentasi yang kecil karena penanganan selanjutnya akan lebih mudah.

Ukuran fragmentasi terbesar biasanya dibatasi oleh dimensi mangkok alat gali

(excavator atau shovel) yang akan memuatnya ke dalam truck dan oleh ukuran gap

bukaan crusher.

Beberapa ketentuan umum tentang hubungan fragmentasi dengan lubang ledak:

➢ Ukuran lubang ledak yang besar akan menghasilkan bongkahan fragmentasi, oleh

sebab itu harus dikurangi dengan menggunakan bahan peledak yang lebih kuat


3-2

➢ Perlu diperhatikan bahwa dengan menambah bahan peledak akan meng-hasilkan

lemparan yang jauh

➢ Pada batuan dengan intensitas retakan tinggi dan jumlah bahan peledak sedikit

dikombinasikan dengan jarak spasi pendek akan menghasil fragmentasi kecil.

Penyimpangan dari ketentuan umum tentang ukuran fragmentasi di atas dapat terjadi

karena perbedaan yang spesifik dari kualitas batuan dan bahan peledak. Untuk itu,

sekali lagi, percobaan pengeboran dan peledakan harus dilakukan untuk menjadapat

hasil yang optimum.

3.3 Target Volume Peledakan

Pada tambang terbuka atau quarry, yang umumnya menerapkan peledakan jenjang

(bench blasting), volume batuan yang akan diledakkan tergantung pada dimensi spasi,

burden, tinggi jenjang, dan jumlah lubang ledak yang tersedia. Dimensi atau ukuran

spasi, burden dan tinggi jenjang memberikan peranan yang penting terhadap besar

kecilnya volume peledakan. Artinya volume hasil peledakan akan meningkat bila

ukuran ketiga parameter tersebut diperbesar, sebaliknya untuk volume yang kecil.

Sedangkan pada tambang bawah tanah, baik pembuatan terowongan atau jenis

bukaan lainnya, volume hasil peledakan diperoleh dari perkalian luas permuka kerja

atau front kerja atau face dengan kedalaman lubang ledak rata-rata.

Prinsip volume yang akan diledakkan adalah perkalian burden (B), spasi (S) dan tinggi

jenjang (H) yang hasilnya berupa balok dan bukan volume yang telah terberai oleh

proses peledakan. Volume tersebut dinamakan volume padat (solid atau insitu atau

bank), sedangkan volume yang telah terberai disebut volume lepas (loose). Konversi

dari volume padat ke volume lepas menggunakan faktor berai atau swell factor, yaitu

suatu faktor peubah yang dirumuskan sbb:

100% x V

V SF

L

S

apabila : VS = B x S x H

maka : VL = SF

H x S x B

di mana SF, VS dan VL masing-masing adalah faktor berai (dalam %), volume padat

dan volume lepas. Apabila ditanyakan berat hasil peledakan, maka dihitung dengan

mengalikan volume dengan densitas batuannya, jadi:

W = V x


3-3

di mana adalah densitas batuan. Perlu diingat bahwa berat hasil peledakan baik

dalam volume padat maupun volume lepas bernilai sama, tetapi densitasnya berbeda,

di mana densitas pada kondisi lepas akan lebih kecil dibanding padat.

3.4 Alat Pengaman Peledakan

Peralatan pengamanan yang biasa digunakan dalam operasi peledakan diantara-nya

adalah:

1) Detektor kilat (lightning detector), dipergunakan untuk memantau kemungkinan

adanya petir (lihat Gambar 1.6). Peralatan ini hanya dipakai untuk operasi

peledakan dengan sistem peledakan listrik dan untuk daerah-daerah dengan

intensitas petir tinggi.

2) Radio komunikasi portable atau handy-talky (HT)

3) Sirine dengan tenaga listrik AC atau DC.

4) Bendera merah atau pita pembatas area yang akan diledakkan dan rambu-rambu

di lokasi yang diperkirakan terkena dampak negatif langsung akibat peledakan

Faktor keselamatan dan keamanan kerja harus menjadi pertimbangan utama dalam

melaksanakan operasi peledakan.

3.5 Alat Pemantau Dampak Peledakan

Peralatan peledakan yang berhubungan dengan dampak peledakan terhadap

lingkungan dikelompokkan ke dalam alat pemantau dampak peledakan. Fungsi pokok

alat tersebut adalah untuk mengukur adanya kemungkinan dampak negatif dari

getaran dan kebisingan akibat peledakan terhadap lingkungan sekitar titik peledakan.

Alat tersebut tidak selalu digunakan setiap kali peledakan, tetapi pada saat-saat

tertentu diperlukan untuk pemantauan dampak negatif peledakan terhadap lingkungan.

Peralatan tersebut antara lain:

1) Pemantau getaran (vibration monitor), yaitu alat yang digunakan untuk mengukur

gataran yang ditimbulkan oleh suatu peledakan. Alat ini biasanya disiapkan di

lokasi penduduk atau fasilitas umum lainnya untuk mengukur getaran yang

ditimbulkan peledakan. Data yang diperoleh kemudian dianalisis dan hasilnya

dibandingkan dengan ambang batas gangguan getaran pada manusia maupun

bangunan (lihat Gambar 3.1)


3-4

Gb. 3.1. Alat pemantau getaran dan suara peledakan

DS-677 Blastmate (Instantel, Inc)

2) Pemantau kebisingan suara (noise level indicator), yaitu alat yang digunakan untuk

mengukur intensitas suara yang ditimbulkan oleh peledakan. Data yang diperoleh

selanjutnya dianalisis dan hasilnya dibandingkan dengan ambang batas gangguan

suara terhadap manusia. Alat pemantau getaran DS-677 Blastmate pada Gambar

3.1 dapat pula merekam suara peledakan dan ditulis pada kertas perekam.

3.6 Alat Penelitian Bahan Peledak dan Peledakan

Peralatan peledakan lain yang dibutuhkan secara khusus adalah untuk keperluan

penelitian peledakan dan untuk mengetahui kinerja bahan peledak. Beberapa alat yang

sering diperlukan diantaranya ialah:

1) VOD meter, yaitu alat yang digunakan untuk mengukur kemampuan kerja bahan

peledak dalam hal kecepatan reaksi detonasi

2) Video kamera, diperlukan unutk menganalisis suatu operasi peledakan ditinjau dari

aspek pelemparan batuan, gerakan fragmentasi batuan, dan dimensi fragmentasi

butiran hasil peledakan. Beberapa kamera dapat digunakan sekaligus, dipasang

dan diarahkan pada peledakan dari sudut yang berbeda. Hasil rekaman dapat

diputar ulang dengan gerakan lambat untuk dianalisis.


3-5

Gb. 3.2. Alat perekam kecepatan detonasi (EG&G Special Projects)


4-1

BAB 4

DESAIN POLA PELEDAKAN DAN KAPASITAS PELEDAKAN

4.1 Pola Peledakan

Secara umum pola peledakan menunjukkan urutan atau sekuensial ledakan dari

sejumlah lubang ledak. Pola peledakan pada tambang terbuka dan bukaan di bawah

tanah berbeda. Banyak faktor yang menentukan perbedaan tersebut, diantaranya

adalah seperti yang tercantum pada gambar 4.1 dan seterusnya, yaitu faktor yang

mempengaruhi pola pengeboran. Adanya urutan peledakan berarti terdapat jeda waktu

ledakan diantara lubang-lubang ledak yang disebut dengan waktu tunda atau delay

time. Beberapa keuntungan yang diperoleh dengan menerapkan waktu tunda pada

sistem peledakan antara lain adalah:

1) Mengurangi getaran

2) Mengurangi overbreak dan batu terbang (fly rock)

3) Mengurangi gegaran akibat airblast dan suara (noise).

4) Dapat mengarahkan lemparan fragmentasi batuan

5) Dapat memperbaiki ukuran fragmentasi batuan hasil peledakan

Apabila pola peledakan tidak tepat atau seluruh lubang diledakkan sekaligus, maka

akan terjadi sebaliknya yang merugikan, yaitu peledakan yang mengganggu

lingkungan dan hasilnya tidak efektif dan tidak efisien.

4.2 Pola Peledakan pada Areal Terbuka

Mengingat area peledakan pada areal antara lain tambang terbuka atau quarry cukup

luas, maka peranan pola peledakan menjadi penting jangan sampai urutan

peledakannya tidak logis. Urutan peledakan yang tidak logis bisa disebabkan oleh:

penentuan waktu tunda yang terlalu dekat,

penentuan urutan ledakannya yang salah,

dimensi geometri peledakan tidak tepat,

bahan peledaknya kurang atau tidak sesuai dengan perhitungan.

Terdapat beberapa kemungkinan sebagai acuan dasar penentuan pola peledakan

pada areal terbuka, yaitu sebagai berikut:

a. Peledakan tunda antar baris.

b. Peledakan tunda antar beberapa lubang.

c. Peledakan tunda antar lubang.

Orientasi retakan cukup besar pengaruhnya terhadap penentuan pola pemboran dan

peledakan yang pelaksanaannya diatur melalui perbandingan spasi (S) dan burden (B).


4-2

Beberapa contoh kemungkinan perbedaan kondisi di lapangan dan pola peledakannya

sebagai berikut:

1) Bila orientasi antar retakan hampir tegak lurus, sebaiknya S = 1,41 B seperti pada

Gambar 1.4.

Gambar 4.1. Peledakan pojok dengan pola staggered dan sistem

inisiasi echelon serta orientasi antar retakan 90

2) Bila orientasi antar retakan mendekati 60 sebaiknya S = 1,15 B dan menerap-kan

interval waktu long-delay dan pola peledakannya terlihat Gambar 4.2.

3) Bila peledakan dilakukan serentak antar baris, maka ratio spasi dan burden (S/B)

dirancang seperti pada Gambar 4.3 dan 4.4 dengan pola bujursangkar (square

pattern).

4) Bila peledakan dilakukan pada bidang bebas yang memanjang, maka sistem

inisiasi dan S/B dapat diatur seperti pada Gambar 4.5 dan 4.6.

1 2 3 4

2 3 4 5

3 4 5 6

SETELAH PELEDAKAN

1 4 3 2

2 5 4 3

3 6 5 4

B

B

B

1,4 B 1,4 B 1,4 B 1,4 B

w

y

SEBELUM PELEDAKAN

Arah lemparan batuan


4-3

Gambar 4.2. Peledakan pojok dengan pola staggered dan sistem

inisiasi echelon serta orientasi antar retakan 60

Gambar 4.3. Peledakan pojok antar baris dengan pola bujursangkar

dan sistem inisiasi echelon

1 2 4 3

2 3 5 4

3 4 6 5

SESUDAH PELEDAKAN

1 4 3 2

2 5 4 3

3 6 5 4

B

B

B

w

y

SEBELUM PELEDAKAN 1,15B 1,15B

B 1,15B B

1,15B B


1 2 3 4

SETELAH PELEDAKAN

1 4 3 2

1 4 3 2

1 4 3 2

B

1.4B

1,4 B 1,4 B 1,4 B 1,4 B

w

y

SEBELUM PELEDAKAN

1.4B

B

2B



4-4

Gambar 4.4. Peledakan pojok antar baris dengan pola staggered

Gambar 4.5. Peledakan pada bidang bebas memanjang dengan

pola V-cut bujursangkar dan waktu tunda close-interval

1

2

3

SETELAH PELEDAKAN

1 1 1 1

2 2 2 2

3 3 3 3

B

2B 2B 2B 2B

w

y

SEBELUM PELEDAKAN

B

1,4B

B

B


SETELAH PELEDAKAN

1

2

3

6

5

4

2

3

4

5

6

4 1 2 3

2 5 3

3 6 5 4

1,4 B 1,4 B 1,4 B 1,4 B SEBELUM PELEDAKAN

B 2B

2 4 3

5 3 4

6 4 5

B

1.4B

1.4B

4

1,4 B 1,4 B

w

y



4-5

Gambar 4.6. Peledakan pada bidang bebas memanjang dengan

pola V-cut persegi panjang dan waktu tunda bebas

4.3 Pola peledakan bawah tanah

Prinsip pola peledakan di bawah tanah adalah sama dengan di areal terbuka, yaitu

membuat sekuensial ledakan antar lubang. Peledakan pembuatan cut merupakan

urutan pertama peledakan di bawah tanah agar terbentuk bidang bebas baru disusul

lubang-lubang lainnya, sehingga lemparan batuan akan terarah. Urutan paling akhir

peledakan terjadi pada sekeliling sisi lubang bukaan, yaitu bagian atap dan dinding.

Pada bagian tersebut pengontrolan menjadi penting agar bentuk bukaan menjadi rata,

artinya tidak banyak tonjolan atau backbreak pada bagian dinding dan atap.

Permukaan kerja suatu bukaan bawah tanah, misalnya pada pembuatan terowong-an,

dibagi ke dalam beberapa kelompok lubang yang sesuai dengan fungsinya (lihat

Gambar 4.7), yaitu cut hole, cut spreader hole, stoping hole, roof hole, wall hole dan

floor hole. Bentuk suatu terowongan terdiri bagian bawah yang disebut abutment dan

bagian atas dinamakan busur (arc). Gambar 4.8, 4.9, dan 4.10 memperlihatkan pola

peledakan untuk membuat terowongan dengan bentuk cut yang berbeda masing-

masing burn cut, wedge cut, dan drag cut.

SETELAH PELEDAKAN

1 2 3

6 5

4 2 3

4

5 6

3 4 6

5 4

7 8

6 7 8

w

4 1 2 3

3 6 4

5 8 7 6

B 1,4 B 1,4 B 1,4 B SEBELUM PELEDAKAN

2 4 3

6 4 5

8 6 7

B

B

B

5

1,4 B B

y



4-6

Gambar 4.7. Kelompok lubang pada pemuka kerja suatu terowongan

Gambar 4.8. Pola peledakan dengan burn cut pada suatu terowongan

Tinggi

abutment

Tinggi

busur

Roof holes atau

back holes

Stoping holes atau

helper holes atau

reliever holes

Wall holes

atau rib holes

Cut holes

Cut spreader holes

atau raker holes

Floor holes atau

lifter holes

5,2 m

7,5 m

9

9

1010

11

11

11

11

12 12

12

12

13

13 13

13

14

14

1414

14

14

15

15

15

15

15

15

15 1616

16

16

16

1616

16

16

16 17

17

17

1717

17

17

1718 18

18

18181818181818

1818

18

1919

1

8

7

6

5

43

2


4-7

9 999999910 10

0 01 12 23 34 45 5 66 77

0 01 12 23 34 45 5 66 77

0 01 12 23 34 45 5 66 77

777 88910 9 10

9 1091011 11

11

11111111

11

11

6,4 m

9,4 m

5,6 m

TAMPAK ATAS

TAMPAK DEPAN

8

6 89 7

9

9 9

10

7 2

2

64 8

10

11

6

8

8

6 7

10

12

1 73

4

5

7

11 11

11

2,8 m

2,5 m

1,0 m

12 12

TAMPAK ATAS

TAMPAK DEPAN

Gambar 4.9

Pola peledakan dengan wedge cut pada

suatu terowongan

Gambar 4.10

Pola peledakan dengan drag cut pada

suatu terowongan

4.4 Geometri Peledakan Jenjang

Kondisi batuan dari suatu tempat ketempat yang lain akan berbeda walaupun mungkin

jenisnya sama. Hal ini disebabkan oleh proses genesa batuan yang akan

mempengaruhi karakteristik massa batuan secara fisik maupun mekanik. Perlu diamati

pula kenampakan struktur geologi, misalnya retakan atau rekahan, sisipan (fissure) dari

lempung, bidang diskontinuitas dan sebagainya. Kondisi geologi semacam itu akan

mempengaruhi kemampu-ledakan (blastability). Tentunya pada batuan yang relatif

kompak dan tanpa didominasi struktur geologi seperti tersebut di atas, jumlah bahan

peledak yang diperlukan akan lebih banyak untuk jumlah produksi tertentu dibanding

batuan yang sudah ada rekahannya. Jumlah bahan peledak tersebut dinamakan

specific charge atau Powder Factor (PF) yaitu jumlah bahan peledak yang dipakai

untuk setiap hasil peledakan (kg/m3 atau kg/ton).

Terdapat beberapa cara untuk menghitung geometri peledakan yang telah

diperkenalkan oleh para akhli, antara lain: Anderson (1952), Pearse (1955), R.L. Ash

(1963), Langefors (1978), Konya (1972), Foldesi (1980), Olofsson (1990), Rustan


4-8

PUNCAK JENJANG

(TOP BENCH)

SB

H

LANTAI JENJANG

(FLOOR BENCH)

CREST

T O E

KO

LO

M L

UB

AN

G

LE

DA

K (

L )

PC

T

BIDANG BEBAS

(FREE FACE )

J

(1990) dan lainnya. Cara-cara tersebut menyajikan batasan konstanta untuk

menentukan dan menghitung geometri peledakan, terutama menentukan ukuran

burden berdasarkan diameter lubang tembak, kondisi batuan setempat dan jenis bahan

peledak. Disamping itu produsen bahan peledak memberikan cara coba-coba (rule of

thumb) untuk menentukan geometri peledakan, diantaranya ICI Explosive, Dyno

Wesfarmer Explosives, Atlas Powder Company, Sasol SMX Explosives Engineers Field

Guide dan lain-lain. Dengan memahami sejumlah rumus baik yang diberikan oleh para

akhli maupun cara coba-coba akan menambah keyakinan bahwa percobaan untuk

mendapatkan geometri peledakan yang tepat pada suatu lokasi perlu dilakukan.

Karena berbagai rumus yang diperkenalkan oleh para akhli tersebut merupakan rumus

empiris yang berdasar-kan pendekatan suatu model.

Gambar 4.11. Terminologi dan simbul geometri peledakan

Terminologi dan simbul yang digunakan pada geometri peledakan seperti terlihat pada

Gambar 2.2 yang artinya sebagai berikut:

B = burden ; L = kedalaman kolom lubang ledak

S = spasi ; T = penyumbat (stemming)

H = tinggi jenjang ; PC = isian utama (primary charge atau powder column)

J = subdrilling

Lubang ledak tidak hanya vertikal, tetapi dapat juga dibuat miring, sehingga terdapat

parameter kemiringan lubang ledak. Kemiringan lubang ledak akan memberikan hasil

berbeda, baik dilihat dari ukuran fragmentasi maupun arah lemparannya. Untuk

memperoleh kecermatan perhitungan perlu ditinjau adanya tambahan parameter

geometri pada lubang ledak miring, yaitu: (lihat Gambar 4.12).


4-9

B

T

PCL

H

J

a. Lubang ledak vertikal

T

PC

LH

J

B

B

b. Lubang ledak miring

α

B = burden sebenarnya (true burden)

B’ = burden semu (apparent burden)

= Sudut kemiringan kolom lubang ledak

Gambar 4.12. Lubang ledak vertikal dan miring

a. Rancangan menurut Konya

Burden dihitung berdasarkan diameter lubang ledak, jenis batuan dan jenis bahan

peledak yang diekspresikan dengan densitasnya. Rumusnya ialah:

x d x 3,15 B 3e

e

r

dimana B = burden (ft), de = diameter bahan peledak (inci), e = berat jenis bahan

peledak dan r = berat jenis batuan.

Spasi ditentukan berdasarkan sistem tunda yang direncanakan dan

kemungkinannya adalah:

Serentak tiap baris lubang ledak (instantaneous single-row blastholes)

3

2BHS 4BH

; 2BS 4BH

Berurutan dalam tiap baris lubang ledak (sequenced single-row blastholes)

8

7BHS 4BH

; 1,4BS 4BH

Stemming (T): - Batuan massif, T = B

- Batuan berlapis, T = 0,7B

Subdrilling (J) = 0,3B


4-10

Penentuan diameter lubang dan tinggi jenjang mempertimbangkan 2 aspek,

yaitu (1) efek ukuran lubang ledak terhadap fragmentasi, airblast, flyrock, dan

getaran tanah; dan (2) biaya pengeboran. Tinggi jenjang (H) dan burden (B)

sangat erat hubungannya untuk keberhasilan peledakan dan ratio H/B (yang

dinamakan Stifness Ratio) yang bervariasi memberikan respon berbeda

terhadap fragmentasi, airblast, flyrock, dan getaran tanah yang hasilnya seperti

terlihat pada Tabel 2.1. Sementara diameter lubang ledak ditentukan secara

sederhana dengan menerapkan “Aturan Lima (Rule of Five)”, yaitu ketinggian

jenjang (dalam feet) “Lima” kali diameter lubang ledaknya (dalam inci).

Tabel 4.1. Potensi yang terjadi akibat variasi stiffness ratio

Stifness Ratio

Fragmen-tasi

Ledakan udara

Batu terbang

Getaran tanah

Komentar

1 Buruk Besar Banyak Besar Banyak muncul back-break di bagian toe. Jangan dilakukan dan rancang ulang

2 Sedang Sedang Sedang Sedang Bila memungkinkan, rancang ulang

3 Baik Kecil Sedikit Kecil Kontrol dan fragmentasi baik

4 Memuaskan Sangat kecil

Sangat sedikit

Sangat kecil

Tidak akan menambah keuntung-an bila stiffness ratio di atas 4

Contoh-1: Sebuah perusahaan mendapat proyek untuk memotong tebing yang

akan digunakan jalan raya. Tinggi jenjang maksimum 30 ft. Karena alat yang akan

digunakan kecil, maka fragmentasi harus sesuai dengan ukuran peralatan tersebut.

Terdapat 2 unit alat bor yang masing-masing bisa membuat lubang ledak

berdiameter 5 inci dan 787 inci. Rancang geometrinya agar pembongkaran tebing

berhasil.


4-11

Gambar 4.13. Tinggi jenjang minimum berdasarkan “Aturan lima (Rule of Five)”

Penyelesaian-1: Untuk memperoleh fragmentasi yang “baik”, pilih ratio H/B = 3.

Bahan peledak yang digunakan mempunyai densitas 0,85 gr/cc dan batuan yang

akan diledakkan densitasnya 2,65 ton/m3. Data tersebut digunakan untuk mencari

diameter bahan peledak (de).

➢ H/B = 3; dengan H = 30 ft diperoleh B = 30/3 = 10 ft.

➢ Dengan menggunakan rumus

1/3

r

ee

ρ

ρ x d x 3.15B

diperoleh diameter

bahan peledak, yaitu:

1/3

e2,65

0,8 x d x 3,1510

de = 2.1131

10= 4,73 inci 4,75 inci

b. Rancangan menurut ICI-Explosives

Salah satu cara merancang geometri peledakan dengan “coba-coba” atau trial and

error atau rule of thumb yang akan diberikan adalah dari ICI Explosives. Tinggi

jenjang (H) dan diameter lubang ledak (d) merupakan pertimbangan pertama yang

disarankan. Jadi cara ini menitikberatkan pada alat yang tersedia atau yang akan

dimiliki, kondisi batuan setempat, peraturan tentang batas maksimum ketinggian

Diameter bahan peledak, inci

2 12 10 8 6 4

10

20

30

40

50

60


4-12

jenjang yang diijinkan Pemerintah, serta produksi yang dikehendaki. Selanjutnya

untuk menghitung parameter lainnya sebagai berikut:

(1) Tinggi jenjang (H): Secara empiris H = 60d – 140d.

(2) Burden (B) antar baris; B = 25d – 40d

(3) Spasi antar lubang ledak sepanjang baris (S); S = 1B – 1,5B

(4) Subgrade (J); J = 8d – 12 d

(5) Stemming (T); T = 20d – 30d

(6) Powder Factor (PF);

H) x S x (B

isian) (Panjang x (Berat/m)

batuan Volume

peledak bahan BeratPF

Burden dan spasi, butir (2) dan (3), dapat berubah tergantung pada sekuen inisiasi

yang digunakan (lihat Gambar 2.5), yaitu:

i. Tipe sistem inisiasi tergantung pada bahan peledak yang dipilih dan peraturan

setempat yang berlaku.

ii. Waktu tunda antar lubang sepanjang baris yang sama disarankan minimal 4 ms

per meter panjang spasi.

iii. Waktu tunda minimum antara baris lubang yang berseberangan antara 4 ms – 8

ms per meter. Dikhawatirkan apabila lebih kecil dari angka ms tersebut tidak

cukup waktu untuk batuan bergerak ke depan dan konsekuensinya bagian

bawah setiap baris material akan tertahan.

iv. Waktu tunda dalam lubang (in-hole delay) untuk sistem inisiasi nonel

direkomendasikan tidak meledak terlebih dahulu sampai detonator tunda di

permukaan (surface delay) terpropagasi seluruhnya.


4-13

Gambar 4.14. Tipe-tipe sekuen inisiasi (dari ICI explosives)

Contoh-2: Apabila Contoh-1 dilanjutkan dengan mempertimbangkan kemampuan

jangkauan alat muat 12 m dan ketinggian tersebut masih didalam batas ijin

Pemerintah. Dengan menggunakan diameter lubang ledak hasil perhitungan

Contoh-1, hitunglah parameter geometri peledakan lainnnya.

1. Square, Row by Row. Drilled: B = S, square. Instantaneous row firing is not recommended by ICI

2. Square, V. Drilled: B = S, square.

Ratio:

2B

S

Burden Effective

Spacing Effective

e

e

3. Square, VI. Drilled: B = S, square.

Ratio: 5B

S

e

e

4. Square, VI. Drilled: B = S, staggered.

Ratio: 25,3e

e

B

S

Bidang bebas

Titik awal inisiasi (Initiation Point)

B S X

X

X

X

X

X

IP

B

S

Be S

e

X X X X X X X X 0 2 3 4

5

6

7

1 2 3 4 1

Bidang bebas

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X X X X X X X X

B S

Be

S

e

X

X

X

IP Bidang bebas

B

S Be

S

e

X X

IP Bidang bebas

X

X

X


4-14

Penyelesaian-2:

(1) Tinggi jenjang (H) dapat ditambah 1 m, karena tumpukan fragmentasi hasil

peledakan yang akan digali alat muat akan lebih rendah hingga berkurang

sekitar 1 m. Jadi H = 12 + 1 = 13 m

(2) Burden (B) = 25d – 40d;

Misalnya diambil 30d; B = 30 x 4,75 = 142,5 inci = 3,6 m

(3) Spasi (S) = 1B – 1,5B

Misalnya diambil 1B (square pattern); S = 3,6 m

(4) Subgrade (J) = 8d – 12 d

Misalnya diambil 9d; J = 9 x 4,75 = 42,75 inci = 1,0 m

(5) Stemming (T) = 20d – 30d

Misalnya diambil 25d; T = 25 x 4,75 = 118,75 inci = 3,0 m

(6) Kedalaman kolom lubang ledak (L) = H + J = 13 + 1 = 14 m

(7) Panjang isian utama (PC) = L – T = 14 – 3 = 11 m

Perhitungan Powder Factor akan diuraikan tersendiri pada sub-bab berikutnya dan

ilustrasi geometri peledakan hasil perhitungan di atas.

Gambar 4.15. Geometri peledakan hasil perhitungan

13

3,6

3,6

3

1

14

11


4-15

4.5 Perencanaan Kapasitas Peledakan

4.5.1 Powder Factor (PF)

Powder factor (PF) menunjukkan jumlah bahan peledak (kg) yang dipakai untuk

memperoleh satu satuan volume atau berat fragmentasi peledakan, jadi

satuannya biasa kg/m³ atau kg/ton. Pemanfaatan PF cenderung mengarah

pada nilai ekonomis suatu proses peledakan karena berkaitan dengan harga

bahan peledak yang digunakan dan perolehan fragmentasi peledakan yang

akan dijual.

4.5.2 Perhitungan volume yang akan diledakkan

Pada tambang terbuka atau quarry, yang umumnya menerapkan peledakan

jenjang (bench blasting), volume batuan yang akan diledakkan tergantung pada

dimensi spasi, burden, tinggi jenjang, dan jumlah lubang ledak yang tersedia.

Dimensi atau ukuran spasi, burden dan tinggi jenjang memberikan peranan

yang penting terhadap besar kecilnya volume peledakan. Artinya volume hasil

peledakan akan meningkat bila ukuran ketiga parameter tersebut diperbesar,

sebaliknya untuk volume yang kecil. Sedangkan pada tambang bawah tanah,

baik pembuatan terowongan atau jenis bukaan lainnya, volume hasil peledakan

diperoleh dari perkalian luas permuka kerja atau front kerja atau face dengan

kedalaman lubang ledak rata-rata.

Prinsip volume yang akan diledakkan adalah perkalian burden (B), spasi (S)

dan tinggi jenjang (H) yang hasilnya berupa balok dan bukan volume yang telah

terberai oleh proses peledakan. Volume tersebut dinamakan volume padat

(solid atau insitu atau bank), sedangkan volume yang telah terberai disebut

volume lepas (loose). Konversi dari volume padat ke volume lepas

menggunakan faktor berai atau swell factor, yaitu suatu faktor peubah yang

dirumuskan sbb:

100% x V

V SF

L

S

apabila : VS = B x S x H

maka : VL = SF

H x S x B

di mana SF, VS dan VL masing-masing adalah faktor berai (dalam %), volume

padat dan volume lepas. Apabila ditanyakan berat hasil peledakan, maka

dihitung dengan mengalikan volume dengan densitas batuannya, jadi:

W = V x


4-16

di mana adalah densitas batuan. Perlu diingat bahwa berat hasil peledakan

baik dalam volume padat maupun volume lepas bernilai sama, tetapi

densitasnya berbeda, di mana densitas pada kondisi lepas akan lebih kecil

dibanding padat.

Contoh-3: Melanjutkan penyelesaian dari Contoh-2 yang telah mendapatkan

spasi 3,60 m, burden 3,6 m dan tinggi jenjang 13 m. Dari percobaan yang telah

dilakukan sebelumnya diperoleh bahwa batuan tersebut setelah diledakkan

terberai dengan faktor berai 82%. Bila telah dibuat 100 lubang dan densitas

batuan padat 2,50 ton/m³, hitunglah volume padat, lepas dan berat hasil

peledakan seluruhnya.

Penyelesaian-3:

a. VS = B x S x H; VS = 3,6 x 3,6 x 13 = 168,50 m³ (bank)/lubang

b. Volume seluruh hasil peledakan (VS-total ) = 100 x 168,5 = 16.850 m³ (bank)

c. VL = SF

H x S x B =

0,82

16.850 = 20.548,80 m³ (loose)

d. W = 20.548,80 x 2,5 = 51.372 ton

4.5.3 Perhitungan jumlah bahan peledak

Perhitungan jumlah bahan peledak dilakukan dengan loading density (densitas

pengisian). Pengertian densitas pengisian (loading density), yaitu jumlah bahan

peledak setiap meter kedalaman kolom lubang ledak (lihat tabel 2.2 atau tabel

4.1). Densitas pengisian digunakan untuk menghitung jumlah bahan peledak

yang diperlukan setiap kali peledakan. Disamping itu, perhatikan pula kolom

lobang ledak (L) yang terbagi menjadi “penyumbat” atau stemming (T) dan

“isian utama” (PC). Bahan peledak hanya terdapat sepanjang kolom PC,

sehingga keperluan bahan peledak setiap kolom adalah perkalian PC dengan

densitas pengisian (d) atau:

Whandak = PC x d

Wtotal handak = n x PC x d

di mana n adalah jumlah seluruh lubang ledak. Densitas pengisian (d) dicari

menggunakan Tabel 2.2, yaitu angka yang diperoleh dari hasil perpotongan

kolom diameter lubang ledak dengan baris densitas bahan peledak. Misalnya

berapa d bila diameter lubang ledak 102 mm (4 inci) dan bahan peledak

berdensitas 1,0 gr/cc. Caranya adalah dengan menarik garis horizontal dari


4-17

angka 102 mm pada kolom diameter dan berpotongan dengan garis vertikal

dari densitas bahan peledak 1,0 gr/cc pada angka 8,17, jadi d = 8,17 kg/m.

Tabel 4.1

Densitas pengisian untuk berbagai diameter lubang ledak dan densitas bahan

peledak dalam kg/m

Diameter lubang ledak

Densitas bahan peledak, gr/cc

mm inci 0.70 0.80 0.85 0.90 1.00 1.15 1.20 1.25 1.30

76 3.00 3.18 3.63 3.86 4.08 4.54 5.22 5.44 5.67 5.90

89 3½ 4.35 4.98 5.29 5.60 6.22 7.15 7.47 7.78 8.09

102 4.00 5.72 6.54 6.95 7.35 8.17 9.40 9.81 10.21 10.62

108 4¼ 6.41 7.33 7.79 8.24 9.16 10.54 10.99 11.45 11.91

114 4½ 7.14 8.17 8.68 9.19 10.21 11.74 12.25 12.76 13.27

121 4¾ 8.05 9.20 9.77 10.35 11.50 13.22 13.80 14.37 14.95

127 5.00 8.87 10.13 10.77 11.40 12.67 14.57 15.20 15.83 16.47

130 5 81 9.29 10.62 11.28 11.95 13.27 15.26 15.93 16.59 17.26

140 5½ 10.78 12.32 13.08 13.85 15.39 17.70 18.47 19.24 20.01

152 6.00 12.70 14.52 15.42 16.33 18.15 20.87 21.78 22.68 23.59

159 6¼ 13.90 15.88 16.88 17.87 19.86 22.83 23.83 24.82 25.81

165 6½ 14.97 17.11 18.18 19.24 21.38 24.59 25.66 26.73 27.80

178 7.00 17.42 19.91 21.15 22.40 24.88 28.62 29.86 31.11 32.35

187 7 83 19.23 21.97 23.34 24.72 27.46 31.58 32.96 34.33 35.70

203 8.00 22.66 25.89 27.51 29.13 32.37 37.22 38.84 40.46 42.08

210 8¼ 24.25 27.71 29.44 31.17 34.64 39.83 41.56 43.30 45.03

229 9.00 28.83 32.95 35.01 37.07 41.19 47.37 49.42 51.48 53.54

251 9 87 34.64 39.58 42.06 44.53 49.48 56.90 59.38 61.85 64.33

270 10 85 40.08 45.80 48.67 51.53 57.26 65.84 68.71 71.57 74.43

279 11.00 42.80 48.91 51.97 55.02 61.14 70.31 73.36 76.42 79.48

286 11¼ 44.97 51.39 54.61 57.82 64.24 73.88 77.09 80.30 83.52

311 12¼ 53.18 60.77 64.57 68.37 75.96 87.36 91.16 94.96 98.75

349 13¾ 66.96 76.53 81.31 86.10 95.66 110.01 114.79 119.58 124.36

381 15.00 79.81 91.21 96.91 102.61 114.01 131.11 136.81 142.51 148.21

432 17.00 102.60 117.26 124.59 131.92 146.57 168.56 175.89 183.22 190.55

Contoh-4: Dari Contoh-1 diperoleh bahwa diameter lubang ledak 4,75 inci (121

mm) dengan panjang kolom PC 11 m (lihat Gambar 4.15). Bahan peledak yang

digunakan ANFO yang berdensitas 0,80 gr/cc. Maka untuk untuk 100 lubang

seperti Contoh-3 akan dibutuhkan bahan peledak sebagai berikut:

Penyelesaian-4:

Wtotal handak = n x PC x d

Wtotal handak = 100 x 11 m x 9,2 kg/m = 10.120 kg = 10,12 ton


4-18

4.5.4 Perhitungan PF

Powder Factor (PF) didefinisikan sebagai perbandingan jumlah bahan peledak

yang dipakai dengan volume peledakan, jadi satuannya kg/m³. Karena volume

peledakan dapat pula dikonversi dengan berat, maka pernyataan PF bisa pula

menjadi jumlah bahan peledak yang digunakan dibagi berat peledakan atau

kg/ton. Volume peledakan merupakan perkalian dari B x S x H, jadi:

PF = H x S x B

Whandak

PF biasanya sudah ditetapkan oleh perusahaan karena merupakan hasil dari

beberapa penelitian sebelumnya dan juga karena berbagai pertimbangan

ekonomi. Umumnya bila hanya berpegang pada aspek teknis hasil dari

perhitungan matematis akan diperoleh angka yang besar yang menurut

penilaian secara ekonomi masih perlu dan dapat dihemat. Tolok ukur dalam

menetapkan angka PF adalah:

(1) Ukuran fragmentasi hasil peledakan yang memuaskan, artinya tidak terlalu

banyak bongkahan (boulder) atau terlalu kecil. Terlalu banyak bongkahan

harus dilakukan peledakan ulang (secondary blasting) yang berarti terdapat

tambahan biaya; sebaliknya, bila fragmentasi terlalu kecil berarti boros

bahan peledak dan sudah barang tentu biaya pun tinggi pula. Ukuran

fragmentasi harus sesuai dengan proses selanjutnya, antara lain ukuran

mangkok alat muat atau ukuran umpan (feed) mesin peremuk batu

(crusher).

(2) Keselamatan kerja peledakan, artinya disamping berhemat juga

keselamatan karyawan dan masyarakat disekitarnya harus terjamin,

(3) Lingkungan, yaitu dampak negatif peledakan yang menganggu kenyamanan

masyarakat sekitarnya harus dikurangi. Dampak negatif tersebut getaran

yang berlebihan, gegaran yang menyakitkan telinga dan suara yang

mengejutkan.

Dari pengalaman di beberapa tambang terbuka dan quarry yang sudah berjalan

secara normal, harga PF yang ekonomis berkisar antara 0,20 – 0,3 kg/m³. Pada

tahap persiapan (development) harga PF tidak menjadi ukuran, karena tahap

tersebut sasarannya bukan produksi tetapi penyelesaian suatu proyek,

walaupun tidak menutup kemungkinan kadang-kadang diperoleh bijih atau

bahan galian yang dapat dipasarkan.


4-19

Terdapat pula pernyataan blasting ratio untuk menilai keberhasilan, yaitu

volume peledakan yang diperoleh per kg bahan peledak. Jadi rumusnya adalah

perbandingan volume peledakan dengan bahan peledak yang digunakan

(kebalikan rumus PF). Namun, pada modul ini hanya akan dipakai PF karena

paling banyak digunakan pada industri pertambangan di Indonesia.

Contoh- 5: Dari Contoh-1 sampai 4 diperoleh bahwa jumlah hasil peledakan

16.850 m³ (bank) dengan mengkonsumsi bahan peledak 10.120 kg. Hitung PF

dan apabila ternyata terlalu besar, bagaimana upaya teknis untuk penghematan

yang dapat dilakukan

Penyelesaian- 5:

a. PF = 3m 16.850

kg 10.120 = 0,60 kg/m³

b. Rancangan tersebut menghasilkan pemborosan karena PF terlalu besar,

oleh sebab itu perlu dimodifikasi dengan melakukan uji coba mengubah

dimensi parameter geometri peledakan dengan tolok ukur keberhasilan

ukuran fragmentasi, keselamatan kerja dan lingkungan. Misalnya dilakukan

modifikasi terhadap B, S dan penghematan bahan peledak menjadi sebagai

berikut:

• VS = B x S x H; VS = 3,6 x 5 x 13 = 234 bcm/lubang

• Volume seluruh hasil peledakan (VS-total ) = 100 x 234 = 23.400 bcm

• Dari hasil uji coba berkali-kali ternyata bahan peledak dari gudang bisa

dikurangi dari 10.120 kg menjadi 7.500 kg per peledakan

• Jadi, PF = bcm 23.400

kg 7.500 = 0,32 kg/bcm


5-1

BAB 5

DESAIN POLA PENGEBORAN

5.1 Pola Pengeboran

Terdapat perbedaan dalam rancangan pola pengeboran untuk areal bawah tanah dan

terbuka. Perbedaan tersebut dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain luas area,

volume hasil peledakan, suplai udara segar, dan keselamatan kerja. Tabel 5.1

memperlihatkan beberapa alasan atau penyebab yang membedakan pola pengeboran

di tambang bawah tanah dan terbuka.

Tabel 5.1. Penyebab yang membedakan pola pengeboran

di areal bawah tanah dan terbuka

Faktor Areal bawah tanah Areal terbuka

Luas area Terbatas, sesuai dimensi bukaan yang luasnya dipengaruhi oleh kestabilan bukaan tersebut.

Lebih luas karena terdapat dipermukaan bumi dan dapat memilih area yang cocok

Volume hasil peledakan Terbatas, karena dibatasi oleh luas permukaan bukaan, diameter mata bor dan kedalaman pengeboran, sehingga produksi kecil.

Lebih besar, bisa mencampai ratusan ribu meterkubik per peledakan, sehingga dapat di-rencanakan target yang besar.

Suplai udara segar Tergantung pada jaminan sistem ventilasi yang baik.

Tidak bermasalah karena dila-kukan pada udara terbuka

Keselamatan kerja Kritis, diakibatkan oleh: ruang yang terbatas, guguran batu dari atap, tempat untuk penyelamatan diri terbatas.

Relatif lebih aman karena selu-ruh pekerjaan dilakukan pada area terbuka.

5.2 Pola Pengeboran pada Areal Terbuka

Keberhasilan suatu peledakan salah satunya terletak pada ketersediaan bidang bebas

yang mencukupi. Minimal dua bidang bebas yang harus ada. Peledakan dengan hanya

satu bidang bebas, disebut crater blasting, akan menghasilkan kawah dengan

lemparan fragmentasi ke atas dan tidak terkontrol. Dengan mem-pertimbangkan hal

tersebut, maka pada tambang terbuka selalu dibuat minimal dua bidang bebas, yaitu

(1) dinding bidang bebas dan (2) puncak jenjang (top bench). Selanjutnya terdapat tiga

pola pengeboran yang mungkin dibuat secara teratur, yaitu: (lihat Gambar 5.1)

1) Pola bujursangkar (square pattern), yaitu jarak burden dan spasi sama

2) Pola persegipanjang (rectangular pattern), yaitu jarak spasi dalam satu baris lebih

besar dibanding burden

3) Pola zigzag (staggered pattern), yaitu antar lubang bor dibuat zigzag yang berasal

dari pola bujursangkar maupun persegipanjang.


5-2

Gambar 1.1 memperlihatkan sketsa pola pengeboran pada tambang terbuka.

Gambar 5.1. Sketsa pola pengeboran pada areal terbuka

5.3 Pola Pengeboran Bawah Tanah

Mengingat ruang sempit yang membatasi kemajuan pengeboran dan hanya terdapat

satu bidang bebas, maka harus dibuat suatu pola pengeboran yang disesuaikan

dengan kondisi tersebut. Seperti telah diuraikan sebelumnya bahwa minimal terdapat

dua bidang bebas agar proses pelepasan energi berlangsung sempurna,

sehingga batuan akan terlepas atau terberai dari induknya lebih ringan. Pada bukaan

bawah tanah umumnya hanya terdapat satu bidang bebas, yaitu permuka kerja atau

face. Untuk itu perlu dibuat tambahan bidang bebas yang dinamakan cut. Secara

umum terdapat empat tipe cut yang kemudian dapat dikembangkan lagi sesuai dengan

kondisi batuan setempat, yaitu:

1) Center cut disebut juga pyramid atau diamond cut (lihat Gambar 5.2). Empat atau

enam lubang dengan diameter yang sama dibor ke arah satu titik, sehingga

berbentuk piramid. Puncak piramid di bagian dalam dilebihkan sekitar 15 cm (6 inci)

dari kedalaman seluruh lubang bor yang ada. Pada bagian puncak piramid

terkonsentrasi bahan peledak kuat. Dengan meledakkan center cut ini secara

serentak akan terbentuk bidang bebas baru bagi lubang-lubang ledak disekitarnya.

Bidang bebas Bidang bebas

Bidang bebas Bidang bebas

a. Pola bujursangkar b. Pola persegipanjang

c. Pola zigzag bujursangkar d. Pola zigzag persegipanjang

3 m

3 m

3 m

2,5 m

3 m

3 m

3 m

2,5 m


5-3

Center cut sangat efektif untuk betuan kuat, tetapi konsumsi bahan peledak banyak

dan mempunyai efek gegaran tinggi yang disertai oleh lemparan batu-batu kecil.

Gambar 5.2. Sketsa dasar center cut

2) Wedge cut disebut juga V-cut, angled cut atau cut berbentuk baji: Setiap pasang

dari empat atau enam lubang dengan diameter yang sama dibor ke arah satu titik,

tetapi lubang bor antar pasangan sejajar, sehingga terbentuk baji (lihat Gambar

1.3). Cara mengebor tipe ini lebih mudah disbanding pyramid cut, tetapi kurang

efektif untuk meledakkan batuan yang keras.

Gambar 5.3. Sketsa dasar wedge cut

3) Drag cut atau pola kipas: Bentuknya mirip dengan wedge cut, yaitu berbentuk baji.

Perbedaannya terletak pada posisi bajinya tidak ditengah-tengan bukaan, tetapi


5-4

terletak pada bagian lantai atau dinding bukaan. Cara membuatnya adalah lubang

dibor miring untuk membentuk rongga di lantai atau dinding. Pengeboran untuk

membuat rongga dari bagian dinding disebut juga dengan fan cut atau cut kipas.

Beberapa pertimbangan pada penerapan pola drag cut :

➢ Sangat cocok untuk batuan berlapis, misalnya shale, slate, atau batuan

sedimen lainnya.

➢ Tidak efektif diterapkan pada batuan yang keras.

➢ Dapat berperan sebagai controlled blasting, yaitu apabila terdapat instalasi

yang penting di ruang bawah tanah atau pada bukaan dengan penyangga kayu.

Gambar 1.4 memperlihatkan drag cut yang dibuat dari arah lantai.

Gambar 5.4. Sketsa dasar drag cut

4) Burn cut disebut juga dengan cylinder cut (Gambar 1.5): Pola ini sangat cocok

untuk batu yang keras dan regas seperti batupasir (sandstone) atau batuan beku.

Pola ini tidak cocok untuk batuan berlapis, namun demikian, dapat disesuaikan

dengan berbagai variasi. Ciri-ciri pola burn cut antara lain:

➢ Lubang bor dibuat sejajar, sehingga dapat mengebor lebih dalam dibanding

jenis cut yang lainnya

➢ Lubang tertentu dikosongkan untuk memperoleh bidang bebas mini, sehingga

pelepasan tegangan gelombang kompresi menjadi tarik dapat berlangsung

efektif. Disamping itu lubang kosong berperan sebagai ruang terbuka tempat

fragmentasi batuan terlempar dari lubang yang bermuatan bahan peledak.

Walaupun banyak variable yang mempengaruhi keberhasilan peledakan dengan

pola burn cut ini, namun untuk memperoleh hasil peledakan yang memuaskan perlu

diperhatikan beberapa hal sebagai berikut:

➢ Pola lubang harus benar-benar akurat dan tidak boleh ada lubang bor yang

konvergen atau divergen, jadi harus benar-benar lurus dan sejajar.


5-5

210 mm

80

180 210

a. GRONLUND CUT

250 mm

500

b. MICHIGAN CUT

200

7535

250 mm

500

c. CAT HOLE DENGAN 75

mm (3 inci) LUBANG

KOSONG

160

35

75

60

d. TRIANGULAR BURN CUT

DENGAN LUBANG 35 mm

100 170

90

520

140

300

150

e. BULLOCK CUT

➢ Harus digunakan bahan peledak lemah (low explosive) untuk menghindari

pemadatan dari fragmen batuan hasil peledakan di dalam lubang yang kosong.

➢ Lubang cut harus diledakkan secara tunda untuk memberi kesempatan pada

fragmen batuan terlepas lebih mudah dari cut.

Gambar 5.5. Sketsa dasar burn cut

Gambar 5.6. Variasi burn cut (Langerfors,1978)


6-1

BAB 6

PEMILIHAN PERALATAN PELEDAKAN

6.1 Peralatan Pengeboran

6.1.1 Umum

Batu besar, brangkal, gunung-gunung batu dan material lainnya yang perlu

dipecahkan dengan menggunakan bahan peledak kedalam ukuran yang

direncanakan. Untuk memakai jumlah peledak yang tepat pada tempat yang

tepat dan hasilnya sesuai dengan yang diinginkan, pengeboran kedalam batu

perlu dilakukan. Banyak jenis-jenis simbol yang dapat dipergunakan untuk

keperluan ini, dan jenis bor itu antara lain ialah :

• Jackhammer drill, leg drill yang biasa dipergunakan lubang dangkal maupun

dalam berdiameter kecil dan pengeboran sekunder pada brangkal.

• Crawler drill, wagon drill untuk pengeboran lubang dalam berdiameter besar

Jack HammerLeg Drill

Crawler Drill

Wagon Drill

6.1.2 Pemilihan Bor

Pemilihan jenis bor yang akan digunakan pada suatu quarry tergantung pada

beberapa faktor antara lain :

1. Keadaan daerah

Permukaan yang amat kasar tak teratur atau serakan brangkal yang

tersebar akan membutuhkan jack hammer tanpa memperhatikan faktor-

faktor lain.


6-2

2. Derajat Pemecahan

Yang sangat tergantung pada ukuran pemecah batu (stone crusher).

Apabila ukuran maksimum yang dapat diterima oleh pemecah-primer 30 cm,

maka produksi brangkal berukuran 60-90 cm membutuhkan pengeboran

dan peledakan sekunder atau pemecah tangan. Jadi penghematan dalam

peledakan primer dapat menghapus pengerjaan sekunder yang berlebih-

lebihan.

3. Ukuran dan Sifat Permanen Sumber Batu (quarry)

Apabila perkiraan umur quarry hanya 2-3 tahun saja, maka tidak perlu ada

rencana pengembangan yang mahal untuk membuat jenjang-jenjang quarry

yang lebar dan tinggi guna keperluan wagon drill, crawler drill.

4. Penyediaan Air

Lubang dalam berdiameter kecil lebih efisien bila disiram oleh air dari pada

udara. Persediaan air yang kurang, akan membatasi kedalaman lubang dan

jenis bor yang dapat dipilih.

5. Derajat Pemecahan atau Peretakan Formasi Batu

Pada batu berserat (fissured) berat, terutama kwarsa, lapisan batu atau batu

kapur yang lapuk, pengeboran lubang panjang relative kurang efektif.

Biasanya lubang yang dibor batu-batu tersebut sulit untuk diisi bahan

peledak dan sering sebagian tidak meledak, mungkin juga bisa terjadi sama

sekali tak ada yang meledak. Jika letak sumber batu (quarry) sudah

ditentukan dan sebagian besar pekerjaan pemeriksaan sudah dilaksanakan,

semua faktor-faktor diatas akan diketahui.

Seri pertama dari percobaan ledakan akan memberikan gambaran dari

jumlah peledak yang dibutuhkan per meter kubik atau ton batu pecah yang

baik. Sebelum penentuan terakhir dalam pemilihan bor, fakta dasar dibawah

ini perlu diperhitungkan :

• Lubang-lubang dangkal lebih mahal daripada lubang-lubang dalam,

ditinjau dari sudut ongkos pengeboran atau penggunaan peledak.

• Lubang berdiameter kecil diletakan berdekatan dank arena celah kecil ii,

pemecahan yang merata serta ukuran batu yang lebih kecil dapat

diperoleh.

• Lubang berdiameter besar akan lebih ekonomis, asalkan pemecahan

primer stone crusher dapat menampung hasilnya tanpa pengerjaan

sekunder yang berlebih-lebihan.

Keputusan untuk memakai wagon drill atau crawler drill untuk membuat

lubang-lubang bor berukuran sedang dan besar atau memakai jenis bor


6-3

lainnya untuk lubang-lubang bor kecil, relative tergantung sekali dari sifat

batu serta jumlah pemecahan sekunder yang diharapkan, mungkin akan

lebih ekonomis untuk memakai wagon drill atau crawler drill, selanjutnya

dengan memakai tenaga kerja yang besar untuk pemecahan sekunder. Hasl

ini membuka lapangan kerja bagi sejumlah tenaga.

6.2 Alat Pencampur Bahan Peledak

Bila ANFO dipergunakan sebagai bahan peledakan, maka diperlukan alat untuk

mencampur AN dan FO. Alat yang paling sederhana adalah penakar kedua bahan

tersebut dan tempat untuk mengaduk bahan-bahan tersebut menjadi campuran yang

homogen. Ada yang menggunakan alat pencampur bahan cor (semen, pasir dan air),

yaitu concrete mixer atau “molen”, sebagai alat untuk mencampur AN dan FO. Alat

tersebut cukup baik untuk menghasilkan campuran yang homogen, namun

pelaksanaannya harus penuh kehati-hatian, sebab “molen” tidak dirancang untuk

mengaduk bahan peledak. Alat pencampur bahan peledak harus memenuhi beberapa

persyaratan, sebab hasilnya berupa bahan peledak kuat yang berbahaya bagi

keselamatan kerja. Persyaratan tersebut yaitu:

Bahan yang kontak dengan AN terbuat dari stainless-steel atau diberi lapisan

epoxy.

Pada waktu bekerja tidak menimbulkan panas yang berlebih atau listrik statis.

Gambar 2.1 memperlihatkan alat pencampur bahan peledak ANFO yang dinama-kan

Coxan ANFO Mixer. Alat ini dirancang untuk mencampur AN dan FO dengan

perbandingan 94%:6% dengan cara kerja sebagai berikut:

1) Butiran AN dimasukkan ke corong (hopper) yang dilengkapi dengan saringan.

Saringan ini diperlukan karena kadang-kadang terdapat AN yang menggumpal,

sehingga gumpalan dan butiran AN dapat dipisahkan. Gumpalan AN yang

tertinggal di atas saringan dikeluarkan atau kalau memungkinkan dapat dipukul-

pukul di atas saringan agar hancur menjadi butiran dan langsung masuk kedalam

corong. Kapasitas corong butiran AN sekitar 70 kg.

2) Fluida FO (solar) dialirkan melalui pipa yang tersedia dibagian bawah alat dan

mengalir dengan kecepatan konstan.

3) Butiran AN turun dengan kecepatan konstan dan FO mengalir dengan kecepatan

konstan pula; dengan demikian, maka ANFO yang keluar melalui pipa saluran

pengeluaran (extruder) pun akan mempunyai kecepatan konstan juga.

Perbandingan 94% AN dan 6% FO diperoleh melalui perbedaan kecepatan konstan

antara turunnya AN dan aliran FO.


6-4

Gambar 6.2. Pencampur ANFO Coxan (ICI Explosives)

Alat Coxan ANFO Mixer dapat dioperasikan tangan atau tenaga listrik. Bila

dioperasikan tangan, maka dipasang engkol di bagian ujung pipa pengeluaran produk

ANFO dan laju pengeluaran ANFO bisa mencapai 1000 kg/jam. Sedangkan bila

dioperasikan oleh tenaga listrik, diperlukan energi 1100 watt, dan laju produk ANFO

antara 40 – 100 kg/menit.

6.3 Alat Pengisi Lubang Ledak

Pengisian lubang ledak dapat dilakukan secara manual atau menggunakan alat bantu

mekanis. Cara pengisian dibedakan berdasarkan diameter lubang ledak dan untuk

alasan tersebut lubang ledak dikelompokkan menjadi:

Diameter “Kecil” : < 50 mm (2”)

Diameter “Sedang” : 50 – 100 mm (2” – 4”)

Diameter “Besar” : > 100 mm (4”)

Cara pengisian manual maksudnya bila dilaksanakan langsung dengan cara dicurah ke

dalam lubang ledak. Untuk membantu pemadatan digunakan tongkat panjang terbuat

dari bambu atau bahan non-konduktor lainnya yang disebut tamping rod. Sedangkan

cara mekanis bila menggunakan alat bantu pengisian pneumatik, misalnya pneumatic

cartridge charger dan ANFO loader, yang biasanya diterapkan pada pengisian lubang

miring atau ke arah atas. Sedangkan alat mekanis untuk lubang ledak berdiameter

Corong untuk butiran AN

Inlet untuk Fuel Oil

Pipa saluran pengeluaran ANFO (extruder) sistem auger

Poros tempat engkol bila alat dioperasikan tangan


6-5

“besar” digunakan Mobile Mixer/ Manufacturing Unit (MMU) yang multi-guna, karena

dapat berfungsi sebagai pengangkut, pencampur dan sekaligus pengisi.

a. Pengisian lubang berdiameter “kecil”

Lubang ledak berdiameter “kecil” biasanya mempunyai kedalaman terbatas yang

umumnya diterapkan pada penambangan skala kecil. Pengisian dilaksanakan

dengan cara manual, bila menggunakan agen peledakan ANFO langsung dicurah

dan bila berbentuk cartridge langsung dimasukkan satu per satu ke dalam lubang

ledak. Pemadatan bahan peledak digunakan alat tamping rod. Untuk lubang miring

atau mengarah ke atas (stopper), pada tambang bawah tanah, biasanya dibantu

alat pengisian pneumatik (lihat Gambar 2.2).

ANFO loader pada Gambar 2.2.a adalah salah satu jenis pengisi lubang ledak

dengan bahan peledak ANFO. Alat ini terdiri dari tangki konis terbuat dari baja dan

bertekanan serta klep bola yang mengatur tekanan menuju selang pengisi

berdiameter antara 50 – 75 mm. Tekanan udara tambahan (secondary air pressure)

dapat dimasukkan melalui pipa di bagian bawah alat untuk menambah tekanan ke

selang pengisi. Cara kerja alat ini adalah sebagai berikut:

1) ANFO dicurah melalui corong di bagian atas ke tangki konis.

2) Corong ditutup rapat dan kuat.

3) Klep bola dibuka perlahan-lahan sampai tekanan untuk mengeluarkan ANFO

melalui selang pengisi memuaskan. Besar tekanan akan sangat tergantung

pada densitas ANFO. Alat ini dirancang untuk ANFO dengan densitas sampai

0,95 gr/cm³.

Laju pengisian disamping tergantung pada densitas ANFO juga pada panjang

selang yang dipasang dan besar tekanan tambahan. Untuk pemakaian normal,

tekanan di dalam corong sekitar 175 – 200 kPa (2 – 3 atm). Dalam kondisi tersebut

laju pengisian bisa mencapai 45 kg/menit untuk panjang selang sampai 50 m. Alat

ini dirancang untuk kapasitas ANFO mulai 17 kg, 25 kg, 45 kg, 100 kg, 200 kg dan

250 kg.

Pneumatic cartridge charger pada Gambar 2.2.b adalah alat pengisi lubang ledak

dengan bahan peledak cartridge, khususnya cartridge berbasis emulsi, misalnya

powergel. Alat ini sangat efektif bila digunakan pada lubang ledak kecil yang

berukuran antara 57 – 76 mm (2” – 3”) dengan kedalaman 58 m untuk lubang

kering dan 15 m bila lubang berair. Sangat cocok digunakan untuk pengisian

lubang ledak ke arah miring atau ke atas pada tambang bawah tanah. Tekanan


6-6

udara yang dialirkan melalui selang mampu memberikan pemadatan, sehingga

densitas bahan peledak di dalam lubang ledak bertambah antara 20% - 40%

dibanding dengan pemadatan secara manual (dengan tangan biasa). Besarnya

tambahan densitas tersebut tergantung pula pada besar tekanan udara yang

dialirkan. Alat ini dirancang untuk bahan peledak cartridge berbasis emulsi, namun

dengan memperhatikan segala kemungkinan yang berkaitan dengan keselamatan

kerja dapat pula digunakan untuk bahan peledak cartridge berbasis nitroglyserin.

Gambar 6.3. Alat bantu pengisian pneumatik

b. Pengisian lubang berdiameter “sedang”

Pengisian lubang ledak berdiameter “sedang” dapat dilakukan secara manual

menggunakan tempat yang ukuran volumenya tertentu, misalnya menggunakan

ember plastik, agar dapat mengisi lubang ledak dengan tepat sesuai perhitungan.

Pada proses ini diperlukan selang (hose) berskala untuk mengukur batas

kedalaman bahan peledak agar tidak melewati batas kedalaman penyumbat

(stemming). Disamping itu, yang perlu diperhatikan adalah legwire atau sumbu

nonel atau sumbu ledak harus ditahan agar jangan sampai jatuh dan ke dalam

lubang dan terkubur bahan peledak. Pemadatan dilakukan dengan memakai

tamping rod yang biasanya dilakukan bersamaan dengan proses pengisian agen

peledakan.

a. ANFO loader b. Pneumatic cartridge charger


6-7

c. Pengisian lubang berdiameter “besar”

Pengisian lubang ledak berdiameter besar biasanya dilakukan oleh perusahaan

penambangan skala besar dengan jumlah produksi mencapai ratusan ribu ton atau

m³, sehingga memerlukan bahan peledak cukup banyak. Untuk itu diperlukan

lubang ledak yang banyak pula. Apabila pengisian lubang ledaknya dilakukan

secara manual tentu tidak akan efektif dan efisien, sehingga diperlukan sentuhan

teknologi pengisian lubang ledak. Saat ini pengisian lubang secara mekanis

menggunakan Mobile Mixer/Manufacturing Unit (MMU) pada penambangan skala

besar sudah banyak dilakukan. Walaupun biaya pengisian lubang ledak secara

mekanis cukup tinggi, namun jumlah produksi yang besar sudah diperhitungkan

mampu mengatasi biaya tersebut. Dengan demikian untuk penambangan skala

besar, pengisian lubang ledak secara mekanis cukup ekonomis ditinjau dari aspek

produksi maupun biaya.

Berikut ini adalah jenis bahan peledak dan cara pengeluarannya:

ANFO dikeluarkan menggunakan sistem ulir (auger)

Heavy-ANFO dengan emulsi kurang dari 60% dapat mengunakan auger

Heavy-ANFO dengan emulsi lebih dari 60% mengunakan pompa.

Gambar 6.4. Mengisi lubang ledak di tambang terbuka

Oleh sebab itu, setiap MMU harus dilengkapi dengan alat pengeluaran yang

mampu mengalirkan bahan peledak sesuai dengan viskositasnya ke dalam lubang

ledak dengan kecepatan yang terukur. Gambar 2.8 menunjukkan sketsa MMU

buatan Dyno Westfarmers yang menunjukkan susunan kompartemen dan bagian-

bagian penting lainnya.


6-8

Gambar 6.5. MMU dan bagian-bagian pentingnya (Dyno Westfarmers Ltd.)

6.4 Alat Pengangkut Bahan Peledak

Alat pengangkut bahan peledak adalah alat atau kendaraan yang digunakan untuk

mengangkut bahan peledak dari gudang ke lokasi peledakan atau dari satu lokasi ke

lokasi peledakan yang lain. Alat atau kendaraan yang digunakan sebaiknya memang

alat yang dipersiapkan khusus untuk pekerjaan tersebut. Mengingat perjalanan yang

harus ditempuh dari gudang ke lokasi peledakan umumnya cukup jauh, maka faktor

keselamatan dan keamanan kerja menjadi sangat penting. Untuk itu terdapat beberapa

persyaratan khusus bagi kendaraan pengangkut bahan peledak agar terjamin

keselamatan pengangkutannya. Persyaratan minimal yang harus dipenuhi oleh alat

atau kendaraan pengangkut bahan peledak antara lain:

1) Alat atau kendaraan tidak digerakkan oleh listrik

2) Tempat atau penampung bahan peledak dapat ditutup

3) Bahan peledak kuat dan detonator sebaiknya diangkut dalam kendaraan terpisah.

Apabila tidak memungkinkan, boleh diangkut dalam kendaraan yang sama dan

kedua bahan peledak tersebut harus berada dalam tempat atau penampung yang

terpisah.

4) Bagian kendaraan yang kontak dengan bahan peledak terbuat dari kayu atau

bahan lain yang bersifat isolator, misalnya dilapisi belt conveyor bekas.

5) Terdapat alat pemadam kebakaran dan tanda “dilarang merokok”.

6) Pada bagian luar terdapat tanda peringatan “bahan peledak” atau “Explosive” yang

dapat terbaca dengan jelas atau membawa bendera merah.


6-9

Pada aktifitas penambangan skala kecil, baik quarry, bijih maupun batubara,

diperkenankan menggunakan kendaraan kecil sekelas pick-up yang berkapasitas

muatan 600 – 1000 kg dengan tetap memperhatikan persyaratan tersebut di atas.

Pada dasarnya kendaraan yang mengangkut bahan peledak harus diberi tanda khusus

yang mencolok atau berwarna merah, sehingga dapat dilihat dengan jelas

perbedaannya dengan kendaraan yang lain.

6.5 Alat Pengamanan Peledakan

Peralatan pengamanan yang biasa digunakan dalam operasi peledakan diantara-nya

adalah:

1) Detektor kilat (lightning detector), dipergunakan untuk memantau kemungkinan

adanya petir (lihat Gambar 1.6). Peralatan ini hanya dipakai untuk operasi

peledakan dengan sistem peledakan listrik dan untuk daerah-daerah dengan

intensitas petir tinggi.

2) Radio komunikasi portable atau handy-talky (HT)

3) Sirine dengan tenaga listrik AC atau DC.

4) Bendera merah atau pita pembatas area yang akan diledakkan dan rambu-rambu

di lokasi yang diperkirakan terkena dampak negatif langsung akibat peledakan

Faktor keselamatan dan keamanan kerja harus menjadi pertimbangan utama dalam

melaksanakan operasi peledakan.

6.6 Alat Pemantau Dampak Peledakan

Peralatan peledakan yang berhubungan dengan dampak peledakan terhadap

lingkungan dikelompokkan ke dalam alat pemantau dampak peledakan. Fungsi pokok

alat tersebut adalah untuk mengukur adanya kemungkinan dampak negatif dari

getaran dan kebisingan akibat peledakan terhadap lingkungan sekitar titik peledakan.

Alat tersebut tidak selalu digunakan setiap kali peledakan, tetapi pada saat-saat

tertentu diperlukan untuk pemantauan dampak negatif peledakan terhadap lingkungan.

Peralatan tersebut antara lain:

1) Pemantau getaran (vibration monitor), yaitu alat yang digunakan untuk mengukur

gataran yang ditimbulkan oleh suatu peledakan. Alat ini biasanya disiapkan di

lokasi penduduk atau fasilitas umum lainnya untuk mengukur getaran yang

ditimbulkan peledakan. Data yang diperoleh kemudian dianalisis dan hasilnya

dibandingkan dengan ambang batas gangguan getaran pada manusia maupun

bangunan (lihat Gambar 3.1)


6-10

Gambar 6.6. Alat pemantau getaran dan suara peledakan

DS-677 Blastmate (Instantel, Inc)

2) Pemantau kebisingan suara (noise level indicator), yaitu alat yang digunakan untuk

mengukur intensitas suara yang ditimbulkan oleh peledakan. Data yang diperoleh

selanjutnya dianalisis dan hasilnya dibandingkan dengan ambang batas gangguan

suara terhadap manusia. Alat pemantau getaran DS-677 Blastmate pada Gambar

3.1 dapat pula merekam suara peledakan dan ditulis pada kertas perekam.

6.7 Alat Penelitian Bahan Peledak dan Peledakan

Peralatan peledakan lain yang dibutuhkan secara khusus adalah untuk keperluan

penelitian peledakan dan untuk mengetahui kinerja bahan peledak. Beberapa alat yang

sering diperlukan diantaranya ialah:

1) VOD meter, yaitu alat yang digunakan untuk mengukur kemampuan kerja bahan

peledak dalam hal kecepatan reaksi detonasi

2) Video kamera, diperlukan unutk menganalisis suatu operasi peledakan ditinjau dari

aspek pelemparan batuan, gerakan fragmentasi batuan, dan dimensi fragmentasi

butiran hasil peledakan. Beberapa kamera dapat digunakan sekaligus, dipasang

dan diarahkan pada peledakan dari sudut yang berbeda. Hasil rekaman dapat

diputar ulang dengan gerakan lambat untuk dianalisis.


6-11

Gambar 6.7. Alat perekam kecepatan detonasi (EG&G Special Projects)

6.8 Alat Pemicu Peledakan Listrik

6.8.1 Alat Pemicu Peledakan Listrik

Alat pemicu pada peledakan listrik dinamakan blasting machine (BM) atau

exploder merupakan sumber energi penghantar arus listrik menuju detonator.

Cara kerja BM pada umumnya didasarkan atas penyimpanan atau

pengumpulan arus pada sejenis kapasitor dan arus tersebut dilepaskan

seketika pada saat yang dikehendaki. Pengumpulan arus listrik dapat dihasilkan

malalui:

1) Gerakan mekanis untuk tipe generator, yaitu dengan cara memutar engkol

(handle) yang telah disediakan (contoh Gambar 6.8.a). Putaran engkol

dihentikan setelah lampu indikator menyala yang menandakan arus sudah

maksimum dan siap dilepaskan. Saat ini tipe generator sudah jarang

digunakan.

2) Melalui baterai untuk tipe kapasitor, yaitu dengan cara mengontakkan kunci

kearah starter dan setelah lampu indikator menyala yang menandakan arus

sudah terkumpul maksimum dan siap dilepaskan (Gambar 6.8.b dan 6.8.c).

Arus yang dilepaskan harus dapat mengatasi tahanan listrik di dalam rangkaian

peledakan. Untuk itu perlu diketahui benar kapasitas BM yang akan digunakan

jangan sampai kapasitasnya lebih kecil dibanding tahanan listrik seluruhnya.

Tahanan rangkaian listrik harus diukur atau dihitung terlebih dahulu dan harus

dijaga jangan sampai terdapat kebocoran arus karena terdapat kawat terbuka

yang berhubungan dengan tanah, air atau bahan lain yang bersifat konduktor.


6-12

Pabrik pembuat BM, misalnya buatan Nissan, biasanya mencantumkan jumlah

detonator masimum yang mampu diledakkan oleh BM tersebut, misalnya T50,

T100, T200, T300, dan T500. Angka menunjukkan jumlah detonator yang

mampu diledakkan oleh BM tersebut.

Gambar 6.8. Beberapa jenis dan tipe pemicu ledak listrik

a. BEETHOVEN MK II A b. NISSAN F-3

c. REO BM175-10ST

a. BEETHOVEN MK II A Engkol memutar generator untuk mengisi kapasitor sampai lebih dari 1200 volts. Setelah penuh lampu indicator menyala dan dengan menekan tombol arus akan dilepas-kan. BM ini disarankan dipakai pada tambang batubara. Dimensi: 159 x 114 x 267 mm dan berat 4,5 kg. b. NISSAN F-3 Kapasitor diisi dengan baterai kering 1,5 volt ukuran “D” yang dapat diganti. Setelah beberapa saat kunci dikontak, lampu indikator menyala (hijau) menandakan arus sudah maksimum dan siap dilepaskan. BM ini mampu meledak-kan 30 detonator. Dimensinya 175 x 85 x 55 mm dengan berat 850 gr. c. REO BM175-10ST Merupakan BM yang dapat meledakkan 10 sirkuit dengan interval waktu antar sirkuit dapat diatur dari 5 – 199 ms dalam skala 1 ms. Dengan menghubungkan BM ini ke detonator tunda, operator dapat merancang peledakan sesuai dengan yang dikehendaki, sehingga perbaikan fragmentasi bisa diperoleh dan getaran peledakan lemah. Kapasitor diisi baterai kering 1,5 volt ukuran “D” alkalin yang dapat diganti. Dimensi 170 x 317 x 298 mm dengan berat 9 kg.


6-13

6.8.2 Alat Pemicu Peledakan non-Listrik

Alat pemicu non-listrik (nonel) dapat dibagi dalam dua kelompok, yaitu penyulut

sumbu api dan pemicu nonel atau starter non-electric. Untuk penyulut sumbu

api telah diuraikan pada Modul 2, Pembelajaran 2 tentang Sumbu dan

Penyambung Pada Peledakan, khususnya tentang Cara Penyulutan Sumbu

Api. Selanjutnya alat pemicu sumbu api tidak akan diuraikan lagi dan yang akan

dibahas berikut ini adalah tentang alat pemicu non-listrik.

Alat pemicu nonel (starter non-electric) dinamakan shot gun atau shot firer atau

shot shell primer. Seperti diketahui bahwa sumbu nonel mengandung bahan

reaktif (HMX) yang akan aktif atau terinisiasi oleh gelombang kejut akibat

impact. Alat pemicu nonel dilengkapi dengan peluru yang disebut shot shell

primer dengan ukuran tertentu (untuk buatan ICI Explosives berukuran No.

209). Shot shell primer diaktifkan oleh pemicu, yaitu pegas bertekanan tinggi

yang yang terdapat di dalam alat pemicu nonel. Beberapa tipe alat pemicu

nonel terlihat pada Gambar 1.2 dan 1.3 masing-masing buatan ICI Explosives

dan Nitro Nobel. Pada Gambar 1.2 terlihat bahwa alat pemicunya

menggunakan striker yang disisipkan di bagian atas barrel, kemudian transmisi

impact melalui shot shell primer ke sumbu nonel menggunakan hentakkan kaki.

Sedangkan pada Gambar 1.3 alat pemicu nonel digenggam dan untuk melepas

pegas di dalam alat pemicu agar shot shell primer mentransmisikan impact ke

sumbu nonel dengan cara dipukul.

Prosedur penggunaan alat pemicu ledak nonel untuk seluruh tipe seperti pada

Gambar 1.2 dan 1.3 adalah sebagai berikut:

1) Informasi dahulu tentang pelaksanaan peledakan ke sekitar lokasi

peledakan melalui corong mikropon atau handy- talky (HT) dan yakinkan

bahwa situasi benar-benar aman.

2) Sisipkan lead-in line atau extendaline atau “sumbu nonel utama” ke dalam

lubang yang tersedia pada alat pemicu ledak nonel.

3) Masukkan shot shell primer ke dalam lubang yang tersedia, kemudian tutup

oleh striker dan siap diledakkan.


6-14

Gambar 6.9. Alat pemicu nonel buatan ICI Explosives

Gambar 6.10. Alat pemicu nonel buatan Nitro Nobel

6.9 Alat Bantu Peledakan Listrik

Peledakan listrik memerlukan alat bantu agar peledakan listrik berlangsung dengan

aman dan terkendali. Alat bantu berfungsi sebagai pengukur tahanan, pengukur

kebocoran arus, detektor petir, dan kawat utama atau lead wire atau lead lines atau

firing line.

a. Pengukur tahanan (Blastometer atau BOM)

Alat pengukur tahanan kawat listrik untuk keperluan peledakan dibuat khusus untuk

pekerjaan peledakan dan tidak disarankan digunakan untuk keperluan lain.

Sebaliknya, alat pengukur tahanan yang biasa dipakai oleh operator listrik umum,

yaitu multitester, dilarang digunakan untuk mengukur kawat pada peledakan listrik.

Ruas kawat yang harus diukur tahanannya adalah seluruh legwire dari sejumlah

detonator yang digunakan, connecting wire, bus wire, dan kawat utama. Dengan

a. Menyisipkan shot shell primer ke dalam barrel

b. Menghentakkan kaki untuk menghasilkan impact

Barrel

Striker

Shot shell primer


6-15

demikian jumlah tahanan seluruh rangkaian dapat dihitung dan voltage BM dapat

ditentukan setelah arus dihitung.

b. Pengukur Kebocoran Arus

Adanya kebocoran arus dapat terjadi akibat adanya kawat yang tidak terisolasi,

misalnya pada sambungan yang kontak dengan air, tanah basah atau batuan

konduktif. Kontak tersebut dapat menghentikan arus menuju detonator, sehingga

detonator tidak meledak dan dapat menyebabkan gagal ledak.

c. Multimeter peledakan

Multimeter peledakan disebut juga Blasting Multimeter adalah instrumen penguji

yang sekaligus dapat mengukur tahanan, voltage, dan arus. Alat multimeter

peledakan dirancang khusus untuk keperluan peledakan dan berbeda dengan

multimeter untuk keperluan operator listrik umum. Kegunaan multimeter peledakan

adalah:

Mengukur tahanan sebuah kawat detonator dan tahanan suatu sistem

rangkaian peledakan listrik,

Memeriksa ada-tidaknya arus tambahan di lokasi peledakan,

Mengukur kebocoran arus antara kawat detonator (legwire) dengan bumi,

Memeriksa kemenerusan (kontinuitas) dan ada-tidaknya arus pendek pada

kawat utama, connecting wire, dan legwire pada detonator

Gambar 6.11. Multimeter peledakan (Blasting multimeter)

a. Sketsa multimeter peledakan b. Multimeter digital peledakan buatan Thomas Instrument . Inc


6-16

Gambar 1.6.b multimeter digital buatan Thomas Instruments model-109 disamping

dapat mengukur tahanan, arus dan voltage juga mampu memeriksa arus liar.

Ketelitian pembacaan mencapai 0,1% dan dapat dioperasikan pada cuaca antara

─19,5 - 70 C. Alat ini beroperasi dengan tenaga baterai 9 volt.

d. Rheostat dan Fussion tester

Alat ini digunakan untuk menguji efisiensi blasting machine (BM) tipe generator

maupun kapasitor dalam mengatasi tahanan sejumlah detonator . Alat ini terdiri dari

suatu seri resistor (coils) dengan tahanan yang berbeda. Setiap tahanan ditandai

dengan nilai ohms tertentu yang ekuivalen dengan sejumlah detonator listrik yang

memiliki panjang legwire tembaga 30 ft (±10 m). Pengujian efisiensi BM dilakukan

sebagai berikut (lihat Gambar 1.7):

1) Ambil sejumlah detonator listrik dan hubungkan secara seri,

2) Salah satu kabel dari detonator dihubungkan dengan nilai ohm rheostat yang

ekuivalen dengan jumlah detotanor tersebut,

3) Hubungkan salah satu kawat detonator lainnya ke BM,

4) Hubungkan rheostat dengan BM,

5) Pengujian dimulai dengan mengontakkan BM, bila seluruh detonator meledak,

maka output dari BM cocok digunakan untuk peledakan seri dari sejumlah

detonator pada tahanan yang sama.

Gambar 6.12. Rheostat dan Fussion tester

e. Detektor Kilat (lightning detector)

a. Rheostat buatan ICI Explosives b. Fusion tester untuk menguji BM Beethoven


6-17

Peledakan listrik sangat rawan terhadap udara mendung atau pada daerah-daerah

yang memiliki intensitas kilat dan petir cukup tinggi. Debu dan badai listrik yang

tinggi melebihi listrik statis pada atmosfir ditambah dengan petir sangat berbahaya

terhadap operasi peledakan. Untuk membantu pemantauan awal terhadap

fenomena tersebut diperlukan detektor kilat. Gambar 1.8 memperlihatkan contoh

alat detektor kilat yang mampu mengukur gradient voltage listrik pada atmosfir. Alat

dan akan memberikan tanda dalam bentuk lampu berkedip atau bunyi sirine apabila

gradien voltage listrik atmosfir menunjukkan angka kritis atau melebihinya.

Gambar 6.13. Detektor kilat (Lightning detector)

f. Kawat utama (lead wire)

Kawat utama termasuk pada peralatan peledakan, karena dapat dipakai berulang

kali. Berbeda dengan lead-in line atau extendaline atau “sumbu nonel utama” pada

peledakan nonel akan langsung rusak dan tidak boleh dipakai lagi karena HMX

yang terdapat didalamnya sudah bereaksi habis, walaupun sumbunya tetap

nampak utuh. Kawat utama berfungsi sebagai penghubung rangkaian peledakan

listrik dengan alat pemicu ledak listrik atau blasting machine. Ukuran untuk

peledakan pada kondisi normal adalah kawat tembaga ganda berukuran 23/0,076

yang diisolasi dengan plastik PVC dengan tahanan 5,8 ohms per 100 m. Atau dapat

pula digunakan kawat tembaga ganda berukuran 24/0,20 mm dengan tahanan 4,6

ohms per 100 m. Untuk pekerjaan peledakan yang berat (heavy duty) dipakai kawat

tembaga berukuran 70/0,76 mm dengan isolasi plastik PVC berwarna kuning

(buatan ICI Explosives) mempunyai tahanan 1,8 ohms/100 m. Atau dapat dipakai

kawat tembaga 50/0,25 mm dengan tahanan 1,4 ohms/100 m.

a. Thor Lightning Sentry, ICI Explosive b. Model 350, Thomas Instruments, Inc


7-1

BAB 7

PENGAMAN LINGKUNGAN PELEDAKAN

7.1 Pengamanan Umum

Pengamanan lebih ditujukan kepada orang atau karyawan yang mendekati atau

melewati area peledakan. Maka dari itu beberapa hal yang harus diperhatikan dalam

pengamanan area peledakan tersebut adalah:

1) Hari-hari peledakan setiap minggu serta jam-jam peledakan pada hari tersebut

diatur dengan jadual tetap dan semua karyawan atau orang-orang yang ada

disekitar penambangan harus mengetahuinya.

2) Setiap kali akan melaksanakan peledakan pada tambang terbuka atau quarry,

persiapannya dapat dilakukan sesuai jam kerja pagi hari, tetapi detik-detik

peledakannya diatur pada jam istirahat siang.

3) Tanda peringatan berupa bendera dengan warna menyolok (biasanya merah)

dengan ukuran yang cukup dapat dilihat dari jauh dipasang di tempat-tempat yang

strategis atau di jalan-jalan yang biasa dilalui oleh penduduk dan karyawan,

sedemikian rupa sehingga orang lain tahu bahwa saat itu ada kegiatan persiapan

peledakan.

4) Area yang akan diledakkan harus dibatasi oleh pita pengaman dan hanya team

peledakan, inspektur tambang, polisi, kepala teknik dan satpam setempat

(perusahaan) yang sedang bertugas yang diperkenankan ada di dalam area yang

akan diledakkan, itupun kalau luas area memungkinkan.

5) Setelah bahan peledak dan perlengkapannya sampai di area peledakan, maka

secepatnya didistribusikan ke dekat setiap lubang yang telah disiapkan sesuai

dengan kebutuhan jumlah masing-masing lubang.

6) Pada saat membuat primer periksa terlebih dahulu kondisi detonator atau sumbu

ledak yang akan dipakai, yaitu:

➢ Untuk detonator biasa, periksa apakah ada benda-benda kecil didalam-nya.

Demikian juga dengan sumbu apinya, apakah lembab atau tidak. Sebaiknya

ujung sumbu dipotong terlebih dahulu sekitar 2 cm sebelum dimasukkan ke

dalam detonator biasa.

➢ Untuk sumbu ledak atau detonating cord diperiksa juga keadaan ujung-

ujungnya dari kelembaban atau isinya sedikit berkurang. Sebaiknya ujung

sumbu ledak sepanjang 5 cm ditutup lubangnya dengan selotip agar tidak

lembab atau kemasukkan air.


7-2

➢ Untuk detonator listrik, sebaiknya diuji dahulu oleh blasting ohmmeter. Pada

waktu pengujian detonator dimasukkan ke dalam lubang ledak yang masih

kosong. Setelah diuji kedua ujung legwire harus diikat atau digabung kembali

satu dengan lainnya.

➢ Untuk detonator nonel, periksa bagian ultrasonic seal pada ujung sumbu nonel,

yaitu ujung yang dipress, untuk menjamin kelayakan pakai sumbu nonel

tersebut. Sebaiknya sumbu nonel tidak dipotong untuk menghindari

kelembaban dan masuknya air ke dalam sumbu.

Tatacara pembuatan primer telah diuraikan pada Modul 2 tentang Primer dan

Booster.

7.2 Persiapan sebelum peledakan

Saat-saat menjelang peledakan, di mana peringatan sudah dilaksanakan dan seluruh

rangkaian sudah selesai pula diperiksa serta diputuskan siap ledak, adalah waktu yang

penting bagi seluruh team peledakan. Keselamatan dan keamanan di area peledakan

benar-benar terletak pada kekompakan team peledakan tersebut.

a. Tempat berlindung team peledakan di bawah tanah

Beberapa hal yang perlu diperhatikan adalah:

➢ Harus memperhitungkan arah angin ventilasi, ambil posisi di atas angin.

➢ Bila peledakan memakai sumbu api harus diperhitungkan lebih dahulu ke arah

mana dan di mana tempat berlindung yang aman karena akan diperlukan waktu

untuk berlari setelah penyulutan selesai.

➢ Periksa keadaan sekeliling tempat berlindung terhadap kemungkinan jatuhnya

benda atau batuan, khususnya dari atap.

➢ Pemegang blasting machine atau yang menyulut sumbu api harus orang yang

berpengalaman dan memiliki Kartu Ijin Meledakkan (KIM) atas nama yang

bersangkutan dan perusahaan.

b. Tempat berlindung team peledakan di areal terbuka


➢ Harus dipertimbangkan arah dan jarak lemparan batu, ambil posisi yang

berlawanan.

➢ Periksa keadaan sekeliling tempat berlindung, khususnya bila ada bongkahan

batu lepas disekitarnya yang cukup besar untuk berlindung

➢ Bila keadaan area peledakan tidak ada tempat untuk berlindung dengan cukup

aman, maka harus disiapkan shelter, yaitu tempat perlindungan khusus terbuat


7-3

dari besi dengan ukuran minimal panjang dan lebar 1,50 m dan tinggi

secukupnya untuk berlindung team peledakan (shelter) (Gambar 7.1).

➢ Pemegang blasting machine harus orang yang berpengalaman dan memiliki

Kartu Ijin Meledakkan (KIM) atas nama yang bersangkutan dan perusahaan.

c. Tanda peringatan sebelum peledakan (aba-aba)


➢ Sebelum dilakukan peledakan orang-orang disekitar daerah pengaruh gas dan

lemparan batu harus diberi aba-aba peringatan agar berlindung atau

menyingkir. Demikian juga halnya dengan peralatan, sebelumnya harus sudah

diamankan.

Gambar 7.1. Salah satu bentuk shelter

➢ Aba-aba dapat berupa peringatan lewat megaphone, pluit atau sirine.

Sementara itu pada batas jalan masuk ke area peledakan harus diblokir atau

ditutup oleh barikade atau oleh petugas yang memegang bendera (biasanya

berwarna merah) seperti terlihat pada sketsa di Gambar.


7-4

a. Menutup jalan menggunakan barikade b. Menggunakan sinyal bendera c. Menggunakan megaphone atau sirine yang keras

Gambar 7.2. Pengamanan lokasi peledakan

➢ Jeda waktu antara aba-aba peringatan dengan saat peledakan harus cukup

untuk memberi kesempatan kepada orang-orang untuk berlindung. Sebaiknya

aba-aba dilakukan dalam beberapa tahapan dan tiap tahap mempunyai arti

tersendiri serta dimengerti oleh team peledakan dan seluruh karyawan.

➢ Mandor, Foreman atau Pengawas Peledakan harus memeriksa area sekitar

peledakan sebelum aba-aba terakhir untuk menyakinkan bahwa lokasi tersebut

aman dari orang-orang yang ada disekitarnya.

➢ Contoh tahapan aba-aba peringatan dan pengertiannya sebagai berikut:

Aba-aba pertama :

• Semua orang yang berada di area peledakan harus menyingkir dan berlindung

• Minta ijin ke sentral informasi bahwa jalur komunikasi untuk sementara diambil

alih oleh team peledakan, jadi seluruh bagian tidak diperkenankan

menggunakan jalur tersebut, kecuali bila mengetahui di area peledakan

terdapat sesuatu yang membahayakan.

• Semua jalan masuk ke area peledakan ditutup atau diblokir

• Pada saat itu kedua ujung kawat utama (lead wire) masih terkait satu sama

lainnya (Gambar 3.3) dan belum disambung ke pemicu ledak (B M)

a.

c.

b.


7-5

Gambar 7.3. Kedua ujung kawat utama masih dihubungkan

Aba-aba kedua :

• Pekerjaan pada aba-aba pertama sudah dilaksanakan dan Mandor atau

Foreman atau Pengawas Peledakan sedang melakukan pemeriksaan akhir

• Kondensator dalam pemicu ledak sedang diisi arus listrik

• Kawat utama sudah disambung dengan pemicu ledak (exploder)

Sampai tahap kedua ini masih memungkinkan terjadi penundaan peledakan,

apabila Pengawas Peledakan melihat sesuatu yang dinilainya dalam kondisi tidak

aman melalui komunikasi dan aba-aba khusus.

Aba-aba ketiga (peledakan) :

• Peledakan dilakukan, biasanya dengan hitungan mundur bisa dari 5 atau 3,

misalnya 5….4….3….2….1….”tembak !!”. Hitungan tersebut ada baiknya

disalurkan juga melalui jalur komunikasi agar seluruh karyawan mengetahui

detik-detik peledakan.

• Tombol atau tangkai pemicu ditekan sesuai prosedur pemakaian alat dan

peledakan terjadi.

Sampai tahap ini jalur komunikasi masih dikuasai team peledakan sebelum

dilakukan pemeriksaan hasil peledakan dan dinyatakan bahwa peledakan aman

dan terkendali.

7.3 Pemeriksaan Setelah Peledakan

Setelah peledakan selesai area tempat peledakan dan sekitarnya masih menjadi

tanggung jawab team peledakan sebelum dilakukan pemeriksaan. Beberapa pekerjaan

yang perlu dilakukan setelah peledakan adalah:

bidang bebas

Ujung kawat utama diikat

sebelum dihubungkan

dengan BM

Kawat utama

(lead wire)


7-6

1) Sekitar 15 menit setelah ledakan, pemeriksaan dilakukan terhadap gas-gas

beracun dan kemungkinan adanya lubang yang gagal ledak (misfire).

2) Apabila terdapat lubang yang gagal ledak, terlebih dahulu harus dilaporkan ke

Pengawas Peledakan, kemudian segera ditangani. Lubang yang gagal ledak harus

ditandai dengan bendera merah.

3) Apabila kondisi lubang yang gagal ledak dinilai oleh Pengawas Peledakan

membutuhkan waktu beberapa jam untuk menanganinya, maka kembalikan dahulu

jalur komunikasi kepada sentral informasi.

4) Apabila seluruh lubang meledak dengan baik dan konsentrasi gas sudah cukup

aman, segera laporkan ke Pengawas Peledakan untuk diinformasikan ke seluruh

karyawan dan masyarakat disekitarnya. Pengawas Peledakan akan mengumumkan

bahwa “peledakan 100 lubang (misalnya) telah meledak seluruhnya dan kondisi

dinyatakan aman dan terkendali, kepada seluruh karyawan dan masyarakat

dipersilahkan kembali pada aktifitasnya masing-masing. Dengan ini jalur

komunikasi dikembalikan ke sentral informasi, terima kasih”.


RANGKUMAN

Bab 1 :

Pekerjaan peledakan merupakan salah satu pelaksanaan tugas yang mengandung resiko

tinggi dan riskan kecelakaan, maka harus direncanakan secara akurat dan cermat.

Bab 2 :

1. Bahan peledak adalah suatu bahan kimia senyawa tunggal atau campuran berbentuk

padat, cair atau campurannya yang apabila diberi aksi panas, benturan, gesekan atau

ledakan awal akan mengalami suatu reaksi kimia eksotemis sangat cepat dan hasil

reaksinya sebagian atau seluruhnya berbentuk gas disertai panas dan tekanan sangat

tinggi dan tekanan sangat tinggi yang secara kimia lebih stabil.

2. Panas merupakan awal terjadinya proses dekomposisi bahan kimia yang menimbulkan

pembakaran dilanjutkan dengan deflagrasi dan terakhir detonasi.

3. Bahan peledak diklasifikasikan berdasarkan kecepatan reaksi dan sifat reaksinya

menjadi bahan peledak kuat (high explosive) dan bahan peledak lemah (low explosive).

4. Pengklasifikasian bahan peledak untuk industri.

BAHAN PELEDAK

BAHANPELEDAK KUAT

AGENPELEDAKAN

BAHAN PELEDAKKHUSUS

PENGGANTIBAHAN PELEDAK

TNT

Dinamit

Gelatine

ANFO

Slurries

Emulsi

Hybrid ANFOSlurry mixtures

Seismik

Trimming

Permissible

Shaped charges

Binary

LOX

Liquid

Compressed air/ gas

Expasion agents

Mechanical methods

Water jets

Jet piercing

Bab 2 :

1. Faktor berpengaruh pada peledakan jenjang :

a. Aspek teknis, terutama diameter lubang, tinggi jenjang/ lubang, jarak antar lubang.

b. Aspek K3 (Keselamatan dan Kesehatan Kerja) dan keamanan.

c. Aspek lingkungan.

Bab 3 :


1. Target volume peledakan adalah perkalian Burden (B), Spasi (S) dan tinggi jenjang

(panjang lubang) pengeboran (H).

2. Target fragmentasi yaitu target ukuran bongkahan material yang akan dihasilkan dalam

peledakan yang ditentukan oleh :

• Ukuran lubang ledak

• Jenis, sifat dan karekteristik material yang akan diledakan

3. Target volume maupun fragmentasi hasil peledakan tidak mudah diprediksi secara

akurat, maka setiap kali peledakan supaya selalu dievaluasi dan disempurnakan.

Bab 4 :

1. Acuan penentuan pola peledakan pada areal terbuka sebagai berikut :

• Peledakan tunda antar baris di desain secara tepat.

• Peledakan tunda antar beberapa lubang

• Peledakan tunda antar lubang

2. Pola peledakan pada areal terbuka sebagai berikut :

• Peledakan pojok dengan pola staggered dengan orientasi antar retakan 900 dengan

perbandingan spasi (s) = 1,41 B.

• Bila orientasi antar retakan 600 dengan perbandingan spasi s=1,15B.

• Bila peledakan dirancang dilakukan serentak antar baris dapat dengan pola bujur

sangkar.

• Pola peledakan bidang bebas memanjang pola V-Cut dengan bentuk persegi

panjang.

3. Pola peledakan bawah tanah dapat didesain dengan :

• Pola peledakan dengan burn cut

• Pola peledakan denganwedge cut

• Pola peledakan dengan drag cut

Bab 5 :

Lubang ledak tidak hanya vertikal tetapi dapat juga dibuat miring, sehingga memberikan

hasil ledakan berbeda baik dilihat dari ukuran fragmentasi maupun arah lemparannya.

Bab 6 :

1. Peralatan pengeboran yang sering dipergunakan adalah : log drill, jack hammer, crawler

drill dan wagon drill.

2. Alat pengisi bahan peledak pada lubang ledak, dikelompokkan menjadi :

• Kelompok diameter kecil = < 50 mm (2”)


• Kelompok diameter sedang = 50 – 100 mm (2” – 4”)

• Kelompok diameter besar = > 100 mm (> 4”)

Bab 7 :

1. Pengamanan peledakan dikategorikan sebagai berikut :

• Pengamanan umum kepada masyarakat atau karyawan yang mendekati atau

melewati area peledakan

• Pengamanan sebelum peledakan

➢ Tempat berlindung peledakan dibawah tanah

➢ Tempat berlindung team peledak diareal terbuka

➢ Tanda peringatan sebelum peledakan

➢ Pemeriksaan setelah peledakan

➢ Pemeriksaan setelah peledakan

DAFTAR PUSTAKA


1. Modul-modul Pelatihan : Juru Ledak Penambangan Bahan Galian, PUSDIKLAT Teknologi Mineral dan Batubara, Badan Diklat Energi dan Sumber Daya Mineral, Departemen ESDM (Energi dan Sumber Daya Mineral)

2. Sugiri : Penambangan Batu dari Gunung, Proyek Diklat Bina Marga Ditjend Bina Marga Departemen Pekerjaan Umum, Jakarta, 1976

3. Anon, 1988, ANFO Type Blasting Agents, ICI Australia Operation, Pty. Ltd. Explosive

Division. 4. Anon., 1980, Blasters’ Handbook, Du Pont, 16th ed, Sales Development Section,

Explosives Products Division, E.I. du Pont de Nemours & Co.(Inc), Wilmington, Delaware.

5. Anon, 1988, Blasting Explosives and Accessories, ICI Australia Operation, Pty. Ltd.

Explosive Division, pp. 1 – 17. 6. Anon, 2001, Technical Information, Dyno Nobel. 7. Anon, 1988, Technical Information, Dyno Westfarmer. 8. Anon, 2004, Technical Information, PT. Dahana, Indonesia. 9. Gustafsson, Rune, Blasting Technique, Dynamit Nobel Wien, Austrian Edition, 1981 10. Gutafsson, R, 1973, Swedish Blasting Technique, Gothenburg. Sweden. 11. Jimeno, C.L., Jimeno, E.L., and Carcedo, F.J.A 1995, Drilling and Blasting of Rocks,

A.A. Balkema, Rotterdam, Brookfield, Netherlands.

12. Manon, J.J., 1978, Explosives: their classification and characteristics. E/MJ Operating

Handbook of Underground Mining, New York, USA. 13. White, T. E and Robinson, P, 1988, Modern Commercial Explosives & Accessories,

“Explosives Engineering Handbook”, Institute of Explosives Engineers.

PELATIHAN AHLI PELEDAKAN PEKERJAAN...

Documents

Transcript of PELATIHAN AHLI PELEDAKAN PEKERJAAN...