BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Sebelum melakukan penggalian atau pengambilan bahan material dalam

aktivitas penambangan, biasanya terlebih dahulu dilakukan kegiatan peledakan

terhadap lapisan penutup (overburden). Hal ini bertujuan untuk mempermudah

pekerjaan dan alat yang dipakai nantinya tidak kesulitan dalam beroperasi. Teknik

peledakan yang dipakai tergantung pada pada tujuan peledakan dan pekerjaan

atau proses lanjutan setelah peledakan. Agar pekerjaan berhasil dengan baik

sesuai dengan rencana maka perlu diperhatikan faktor-faktor sebagai berikut :

a. Karekteristik atau sifat batuan yang diledakan, termasuk data

geoteknik

b. Sifat – sifat bahan peledak

c. Teknik/ metode peledakan yang diterapkan

Dalam kegiatan peledakan perlu diperhatikan teknik dan metode yang dipakai

dalam melakukan peledakan seperti bahan peledak yang digunakan, densitas,

sensifitas, perlengkapan peledakan, dan lain-lain. Hal ini bertujuan untuk

menghindari hal-hal yang tidak diinginkan dan hasil ledakan yang bagus

B. Tujuan Penulisan

Pengetahuan kegiatan peledakan yang masih sangat minim diketahui oleh para

pekerja tambang dan pentingnya pengetahuan tentang bagaimana prosedur dan

tata cara yang tepat dalam melakukan desain peledakan, sehingga diharapkan

dengan adanya tulisan ini, maka akan semakin menambah pengetahuan tentang

kegiatan peledakan.

1

Dengan demikian hal-hal yang perlu diketahui dari kegiatan peledakan dapat

diserap dan diterapkan secara nyata di lapangan

C. Pembatasan Masalah

Dalam penulisan ini masalah yang dibahas hanya pada pengenalan dan cara

mendesain suatu peledakan dilapangan.

D. Metode Penulisan

Metode penulisan dalam penyusunan makalah ini berasal dari studi pustaka

dari beberapa literature, buku karya ilmiah dan diktat yang dapat dijadikan acuan.

2

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. 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.

Bahan peledak diklasifikasikan berdasarkan sumber energinya menjadi

bahan peledak mekanik, kimia, dan nuklir (J. J. Manon, 1978). Karena

pemakaian bahan peledak kimia lebih luas dibandingkan dengan sumber

energi lainnya, maka pengklasifikasian bahan peledak kimia lebih intensif

diperkenankan. Pertimbangan pemakaiannya antara lain, harga relatif murah,

penanganan teknis lebih mudah, lebih banyak variasi waktu tunda (delay time)

dan dibandingkan dengan nuklir bahayanya lebih rendah.

Klasifikasi bahan peledak menurut Mike Smith (1988) yaitu :

1. Bahan peledak kuat contohnya TNT, Dinamite, Gelatine

2. Agen Peledakan contohnya ANFO, Slurries, Emulsi, Hybrid ANFO,

Slurry mixtures

3. Bahan peledak khusus contohnya Seismik, Trimming, Permisible,

shaped Charges, Binary, LOX, Liquid.

4. Pengganti bahan peledak contohnya Compressed air/gas, Expansion

agents, mechanical methods, waterjets, jet piercing

3

Sifat-sifat fisik bahan peledak adalah suatu kenampakan nyata dari sifat bahan

peledak ketika menghadapi perubahan kondisi lingkungan sekitarnya, yaitu

antara lain :

1. Densitas yaitu angka yang menyatakan perbandingan berat per volume

2. Sensitifitas adalah sifat yang menunjukan kemudahan inisiasi bahan

peledak atau ukuran minimal booster yang diperlukan

3. Ketahanan terhadap air (water resistence)

4. Kestabilan kimia (chemical stability)

5. Karekteristik gas ( fumes characteristic)

B. PERLENGKAPAN PELEDAKAN

Perlengkapan peledakan adalah bahan–bahan yang membantu

peledakan yang habis dipakai yaitu :

1. Detonator

2. Sumbu peledakan

Detonator adalah alat pemicu awal yang menimbulkan inisiasi dalam bentuk

letupan (ledakan kecil) sebagai bentuk aksi yang memberikan efek kejut

terhadap bahan peledak peka detonator atau primer. Terdapat dua jenis

muatan bahan peledak dalam detonator yang masing-masing fungsinya

berbeda, yaitu:

1. Isian utama (primary charge) berupa bahan peledak kuat yang peka

(sensitive), fungsinya untuk menerima efek panas dengan sangat cepat dan

meledak sehingga menimbulkan gelombang kejut.

2. Isian dasar (base charge) disebut juga isian sekunder adalah bahan

peledak kuat dengan VoD tinggi, fungsinya adalah menerima gelombang

kejut dan meledak dengan kekuatan besarnya tergantung pada berat isian

dasar tersebut.

4

Kekuatan ledak (strength) detonator ditentukan oleh jumlah isian dasarnya.

Jenis-jenis detonator :

1. Detonator biasa (plain detonator)

2. Detonator listrik (electric detonator)

3. Detonator nonel (nonel detonator)

4. Detonator elektronik (electronic detonator)

Yang dimaksud dengan sumbu peledakan disini adalah sumbu api dan

sumbu ledak. Sumbu api adalah sumbu yang disambung ke detonator biasa

pada peledakan dengan menggunakan detonator biasa. Dapat dikatakan bahwa

sumbu api merupakan pasangan detonator biasa, karena detonator biasa tidak

dapat digunakan tanpa sumbu. Fungsi sumbu api adalah untuk merambatkan

api dengan kecepatan tetap pada detonator biasa. Sedangkan sumbu ledak

adalah sumbu yng pada bagian intinya terdapat bahan peledak PETN. Fungsi

sumbu ledak adalah untuk merangkai suatu sistem peledakan tanpa

menggunakan detonator didalam lubang ledak. Sumbu ledak mempunyai sifat

tidak sensitive terhadap gesekan, benturan, arus liar, dan listrik statis.

C. PERALATAN PELEDAKAN

Peralatan peledakan adalah perangkat pembantu peledakan yang

nantinya dapat dipakai berulang kali. Peralatan peledakan dapat dikelompokan

menjadi :

1. Peralatan yang langsung berhubungan dengan teknik

peledakan

2. Peralatan pendukung peledakan

Peralatan yang berhubungan langsung dengan peledakan adalah ;

. Alat Pemicu ledak

Pada peledakan listrik ( Blasting Machine)

Pada peledakan nonel (shot gun / short fire)

Alat Bantu ledak listrik

5

Blasting Ohmmeter (BOM)

Pengukur kebocoran arus listrik

Multimeter peledakan

Pengukur kekuatan blasting machine

Pelacak kilat (lightning detector)

Alat Bantu peledakan lain

Kabel listrik utama (lead wire) atau sumbu nonel utama (lead in line)

Cramper (penjepit sambungan sumbu api dengan detonator biasa )

Meteran (50 ml) dan tongkat bambu ( ± 7 m) diberi skala

Alat pencampur dan pengisi

Peralatan pendukung peledakan antara lain :

a. Alat pendukung utama, berhubungan dengan aspek keselamatan dan

keamanan kerja, serta lingkungan, misalnya alat mengangkut dan alat

pengaman

b. Alat pendukung tambahan terfokus pada penelitian peledakan yang tidak

selalu dipakai pada peledakan rutin, misalnya alat pengukur kecepatan

detonasi, pengukur getaran dan pengukur kebisingan.

BAB III

6

PEMBAHASAN

A. TEKNIK PELEDAKAN

Terdapat perbedaan antara teknik peledakan pada sistem penambangan

terbuka dengan sistem penambangan bawah tanah, perbedaan itu disebabkan

oleh beberapa faktor seperti luas area, volume hasil ledakan, suplai udara

segar, dan keselamatan kerja.

A. Pola pengeboran

TABEL 1.

PENYEBAB YANG MEMBEDAKAN POLA PENGEBORAN DI TAMBANG TERBUKA DAN BAWAH TANAH

Factor Tambang bawah tanah Tambang terbuka

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

Lebih luas karena terdapat di permukaan bumi dan dapat memilih area yang cocok

Volume hasil peledakan

Terbatas karena dibatasi luas permukaan bukaan, diameter mata bor dan kedalaman pengeboran

Lebih besar bisa mencapai ratusan ribu meter kubik per peledakan, sehingga dapat direncanakan target yang besar

Suplai udara segar

Tergantung pada system ventilasi yang baik

Tidak bermasalah karena dilakukan pada udara terbuka

Keselamatan kerja

Kritis, diakibatkan oleh ruang yang terbatas, guguran batu dari atap , tempat penyelamatan diri terbatas

Relative lebih aman karena seluruh pekerjaan dilakukan pada area terbuka

a. Pola pengeboran pada tambang terbuka

7

Terdapat tiga pola pengeboran yang ada pada tambang terbuka, yaitu :

1. Pola bujur sangkar (square pattern), yaitu jarak burden dan spasi

sama

2. Pola persegi panjang (rectangular system), yaitu jarak spasi dalam

satu baris lebih besar dibanding burden

3. Pola zig-zag (staggered pattern), yaitu antara lubang bor dibuat

zigzag yang berasal dari pola bujur sangkar maupun persegi

panjang

b. Pola pengeboran pada bukaan bawah tanah

Pada pengeboran bukaan bawah tanah umumnya hanya terdapat satu

bidang bebas, yaitu pemuka kerja atau face. Untuk itu, perlu dibuat

tambahan bidang bebas yang disebut cut. Secara umum terdapat empat tipe

cut yaitu :

1. Center cut disebut juga pyramid atau diamond cut, empat atau enam

lubang dengan diameter yang sama dibor kearah satu titik sehingga

membentuk pyramid.

2. Wedge cut atau V- cut, angled cut atau cut berbentuk baji, setiap pasang

dari empat atau enam lubang dengan diameter yang sama dibor kearah

satu titik, tetapi lubang bor antar pasangan sejajar, sehingga terbentuk

baji. Cara ini lebih mudah dari pyramid cut tetapi kurang efektif untuk

batuan yang keras.

3. Drag cut atau pola kipas, bentuknya mirip dengan baji perbedaannya

terletak pada posisi bajinya tidak ditengah-tengah bukaan, tetapi terletak

pada bagian lantai atau dinding bukaan. Cara membuat dengan cara

lubang bor dibuat miring untuk membentuk rongga di lantai atau di

dinding. Cara ini efektif pada batuan berlapis dan tidak keras dan pula

berperan sebagai controlled blasting.

8

4. Burn cut disebut juga cylinder cut, pola ini sangat cocok untuk batu

yang keras dan regas seperti batu pasir (sandstone) atau batuan beku dan

tidak cocok untuk struktur berlapis.

Secara umum pola peledakan menunjukan urutan atau sekuensial ledakan dari

sejumlah lubang ledak Adanya urutan peledakan berarti terdapat jeda waktu

ledakan yang disebut dengan waktu tunda (delay time). Beberapa keuntungan

yang diperoleh dengan menerapkan waktu tunda pada sistem peledakan yaitu :

1. Mengurangi getaran

2. Mengurangi overbreak dan batu terbang (fly rock)

3. Mengurangi gegeran akibat airblast dan suara (noise)

4. Dapat mengarahkan lemparan fragmentasi batuan

5. Dapat memperbaiki ukuran fragmentasi batuan hasil ledakan

B. DESAIN PELEDAKAN

Kondisi-kondisi tertentu pada operasi akan mempengaruhi secara

detail daripada desain peledakan. Faktor-faktor yang dipertimbangkan dalam

mendesain suatu peledakan antara lain :

1. Diameter lubang ledak

2. Tinggi jenjang

3. Fragmentasi

4. Burden dan spacing

5. Struktur batuan

6. Kestabilan jenjang

7. Dampak terhadap lingkungan

8. Tipe bahan peledak yang akan digunakan

9

1. Diameter lubang bor

Pemilihan diameter lubang ledak dipengaruhi oleh besarnya laju

produksi yang direncanakan. Makin besar diameter lubang maka akan

diperoleh laju produksi yang besar pula, dengan persyaratan alat bor dan

kondisi batuan sama. Faktor yang membatasi diameter lubang ledak adalah :

Ukuran fragmentai hasil ledakan

Isian bahan peledak utama harus dikurangi atau lebih kecil dari

perhitungan teknis karena pertimbangan vibrasi bumi atau

ekonomi

Keperluan penggalian batuan secara selektif

Pada kondisi batuan yang solid, ukuran fragmentasi batuan cenderung

meningkat apabila perbandingan kedalaman lubang ledak dan diameter

kurang dari 60 inci. Oleh karena itu upayakan hasil perbandingan tersebut

melebihi 60 atau L/d ≥ 60 inci atau d = 5 – 10 K

Dimana : d = Diameter lubang bor (mm)

K = tinggi jenjang (m)

Dengan diameter lubang bor yang kecil, konsekuensinya burden juga kecil,

akan memberikan hasil fregmentasi yang bagus dengan getaran (groun

vibration) rendah. Hal ini perlu diperhatikan, terlebih lagi apabila ledakan

dilakukan dekat dengan perumahan penduduk

2. Ketinggian jenjang dan kedalaman lubang bor

Tinggi jenjang berhubungan erat dengan parameter geometri

peledakan lainnya dan ditentukan terlebih dahulu atau terkadang ditentukan

kemudian setelah parameter serta aspek lainnya di ketahui. Tinggi jenjang

maksimum biasanya dipengaruhi oleh kemampuan alat bor dan ukuran

mangkok (bucket) serta tinggi jangkauan alat muat. Umumnya dipakai pada

quarry atau tambang terbuka dengan diameter lubang besar biasanya dipakai

antara 10 – 15 m . Pertimbangan lain yang harus diperhatikan adalah

10

kestabilan jenjang jangan sampai runtuh, baik karena daya dukungnya

lemah atau akibat getaran peledakan. Secara praktis hubungan diameter

lubang bor dengan ketinggian jenjang dapat diformulasikan sebagai berikut :

K = 0,1 – 0,5 D

Dimana : K = Tinggi jenjang (m)

D = Diameter lubang (mm)

GAMBAR 1HUBUNGAN DIAMETER LUBANG BOR DENGAN KETINGGIAN

JENJANG

3. Fragmentasi

Fragmentasi adalah istilah umum untuk menunjukan ukuran setiap

bongkah dari batuan hasil peledakan. Ukuran fragmentasi tergantung pada

proses selanjutnya. Beberapa ketentuan umum tentang hubungan

fragmentasi dengan lubang ledak :

a) Ukuran lubang ledak yang besar akan menghasilkan bongkahan

fragmentasi, maka dikurangi dengan menggunakan bahan peledak

yang lebih kuat

b) Penambahan bahan peledak akan menambah lemparan

11

c) Batuan dengan intensitas tinggi dan jumlah bahan peledak sedikit

dikombinasikan dengan jarak spasi pendek akan menghasilkan

fragmentasi kecil

C. Geometri Peledakan

a. Burden (B)

Burden adalah dimensi yang terpenting dalam menentukan

keberhasilan suatu pekerjaan peledakan. Untuk menentukan besarnya

burden perlu diketahui harga dari burden ratio. Hal-hal yang harus

diperhatikan dalam menentukan burden adalah :

Burden harus merupakan jarak dari muatan (charges) tegak lurus

terhadap “free face” terdekat, dan arah dimana pemindahan akan

terjadi

Besarnya burden tergantung dari karekteristik batuan, karekteristik

bahan peledak, dan lain sebagainya.

b. Spasing

Spasing adalah jarak antara lubang-lubang bor yang dirangkai dalam

satu baris (row) dan diukur sejajar terhadap “pit wall”. Biasanya spasing

tergantung pada burden, kedalaman lubang bor, letak primer, waktu tunda

dan arah struktur bidang batuan. Untuk material (batuan) yang homogen

B = S, sedangkan untuk struktur batuan yang kompleks, misalnya orientasi

joint sejajar dengan jenjang maka burden dapat dirapatkan dan spasi dapat

dijarangkan. Bila orientasi joint tegak lurus jenjang maka burden dapat

dijarangkan dan spasi agak dirapatkan. Sedangkan untuk struktur batuan

dengan orientasi kesegala arah /rock fracture.

12

GAMBAR 2ORIENTASI STRUKTUR BATUAN PADA JENJANG

c. Stemming (T)

Stemming disebut juga collar, harga stemming ini sangat menentukan

stress balance dalam lubang bor, fungsi lain adalah untuk mengurung gas

yang timbul. Untuk mendapatkan stress balance maka harga stemming

sama dengan burden. Pada batuan kompak, jika perbandingan antara

stemming dan burden kurang dari satu maka akan terjadi cratering atau

back break, terutama pada collar proming. Biasanya harga standar tang

dipakai adalah 0,70 dan ini sudah cukup untuk mengontrol air blast dan

stress balance.

d. Sub drilling (SD)

Adalah bagian dari kolom lubang ledak yang terletak dibagian dasar

jenjang yang dimaksud untuk menghindari terjadinya toe pada lantai

jenjang setelah peledakan

e. Tinggi jenjang (H)

13

f. Kedalaman lubang bor tidak boleh lebih kecil daripada burden. Hal ini

untuk menghindari terjadi atau cratering. H = L – SD

Dimana : L = kedalaman lubang ledak

SD = sub drilling

RANCANGAN MENURUT KONYA

Burden dihitung berdasarkan diameter lubang ledak, jenis batuan dan jenis

bahan peledak yang diekspresikan dengan densitasnya Rumusnya adalah :

B =

Dimana : B = burden (ft), de = diameter bahan peledak (inci), ρe = berat jenis

bahan peledak dan ρr = berat jenis batuan

Spasi ditentukan berdasarkan sistem tunda yang direncanakan dan

kemungkinannya adalah :

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

H < 4B → , H > 4B → S = 2B

Berurutan dalam tiap baris lubang ledak (sequenced single row

blastholes)

H < 4B → , H > 4B → S = 1,4B

Stemming (T) : batuan massif T = B sedangkan batuan berlapis T =

0,7 B

Subdrilling (SD) = 0,3 B

Penentuan diameter lubang dan tinggi jenjang mempertimbangkan dua

aspek, yaitu 1) efek ukuran lubang ledak terhadap fragmentasi, air

blast, flyrock, dan getaran tanah dan 2) biaya pengeboran. Tinggi

jenjang (H) dan burden (B) sangat erat hubungannya dengan

keberhasilan peledakan dan ratio H/B ( yang dinamakan stiftness ratio)

14

yang bervariasi memberikan respon berbeda terhadap fragmentasi,

airblast, flyrock, dan getaran tanah yang hasilnya seperti terlihat dalam

table. 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)

GAMBAR 3TINGGI JENJANG MINIMUM BERDASARKAN “ATURAN LIMA

RULE OF FIVE“

TABEL 2.

POTENSI YANG TERJADI AKIBAT VARIASI STIFFNES RATIO

StifnessRatio

Fragmentasi Ledakanudara

Batuterbang

Getarantanah

Komentar

1 buruk besar banyak besar Banyak muncul back break di bagian toe.Jangan di lakukan dan rancang ulang

2 sedang sedang sedang sedang Bila memungkinkan rancang ulang

3 baik kecil sedikit kecil Control dan fragmentasi baik

4 memuaskan sangat keci;

sangat sedikit

sangat kecil

Tidak akan menambah keuntungan bila stiffnes ratio diatas 4

RANCANGAN MENURUT ICI – EXPLOSIVE

15

Salah satu cara merancang geometri peledakan adalah dengan “coba-

coba” atau trial and error atau rule of thumb yang akan diberikan adalah dari

ICI Explosive. 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 jenjang yang diijinkan pemerintah, serta

produksi yang diinginkan. Selanjutnya untuk menghitung parameter lainnya

adalah sebagai berikut :

1. Tinggi jenjang (H), secara empiris H = 60d – 140d, bandingkan

dengan L/d ≤ 60

2. Burden (B) antar baris : B = 25d - 45d

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

4. Subgrade (J); J = 8d – 12d

5. Stemming (T); T = 20d - 30d

6. Powder factor (PF)

PF =

Powder Faktor menunjukan 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 berdasarkan

pertimbangan ekonomis suatu proses peledakan

Perhitungan Volume yang akan diledakan

Prinsip volume yang kan diledakan adalah perkalian antara burden (B), spasi

(S) dan tinggi jenjang yang hasilnya berupa balok dan bukan volume yang

telah terberai oleh proses peledakan. Volume tersebut disebut volume padat

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

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

menggunakan factor berai atau sweel factor yaitu :

16

SF = Vs/Vl x 100%, apabila Vs = B x S x H

Maka Vl =

GAMBAR 4

TIPE SEKUEN INISIASI (ICI EXPLOSIVE)

BAB IV

KESIMPULAN

17

Dari uraian bab-bab terdahulu maka diambil kesimpulan :

1. Peledakan adalah suatu pekerjaan untuk membongkar dan melepas

material (struktur batuan) dalam bentuk fragmentasi atau hanya

meretakkannya saja

2. Bahan peledak dibagi menjadi 3 yaitu bahan peledak mekanik, bahan peledak

kimia,dan bahan peledak nuklir

3. Bahan peledak yang biasa digunakan adalah bahan peledak kimia yaitu 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

4. Faktor yang perlu diperhatikan sebelum melakukan peledakan adalah

diameter lubang ledak, fragmentasi, burden, spasing, struktur batuan,

kestabilan jenjang, dampak terhadap lingkungan.

5. Volume peledakan didapat dengan mengalikan burden (B) x spasi (S) x tinggi

jenjang (H).

DAFTAR PUSTAKA

18

1. Anon, 1989, Handbook of blasting Tables, ICI Explosiv, Australia Operations Pty Ltd, Sydne, 36 pp.

2. Bennet, N. B. S dan Rumondang , B.S. 1995, Manajemen Keselamatan dan Kesehatan Kerja, Seri Manajemen No. 112, PT. Pustaka Binaman Pressindo, 181 pp

3. Gutafsson, R, 1973, Swedish Blasting Technique, SPI, Gothenburg, Sweden, pp. 57 – 294.

19