EVALUASI TEKNIS GEOMETRI PELEDAKAN BATUBARA

PT PAMAPERSADA NUSANTARA - JOB SITE KCMB

BANJARBARU, KALIMANTAN SELATAN

Proposal ini dibuat sebagai salah satu syarat Tugas Akhir

dalam menyelesaikan Studi Strata Satu

Oleh

Evan Anindita Subagjo

073.10.012

JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI KEBUMIAN DAN ENERGI

UNIVERSITAS TRISAKTI

JAKARTA

2014

1

EVALUASI TEKNIS GEOMETRI PELEDAKAN BATUBARA

PT PAMAPERSADA NUSANTARA - JOB SITE KCMB

BANJARBARU, KALIMANTAN SELATAN

I. LATAR BELAKANG

Proses penambangan mencakup kegiatan penggalian (digging), pemuatan

(loading), serta pengangkutan (hauling) menuju Stockpile. Ada beberapa metode

untuk melakukan pemberaian salah satunya metode peledakan. Hal ini digunakan

pada saat kondisi material keras dan alat tidak mampu menggali secara langsung.

Dalam melakukan peledakan diperlukan rancangan untuk menentukan geometri

peledakan serta pola peledakan yang akan digunakan sehingga material dapat

terberai secara optimal. Peledakan yang tidak optimal dapat menimbulkan

fragmentasi yang besar dan tidak seragam sehingga dalam penanganan lebih

lanjutnya untuk pemuatan akan mengalami beberapa kendala.

Dalam suatu proses penambangan pada perusahaan tambang, tidak seluruh

kegiatan dilakukan oleh perusahaan utama (owner) tetapi beberapa kegiatan dapat

diserahkan kepada perusahaan kontraktor. PT Pamapersada Nusantara adalah salah

satu perusahaan kontraktor yang bergerak dalam bidang pertambangan dengan

tugas utamanya adalah pembongkaran material tanah penutup (overburden)

maupun material utama yang ditambang serta bergerak dalam proyek-proyek

konstruksi tambang maupun minyak dan juga sebagai anak perusahaan dari

distributor kendaraan konstruksi berat Komatsu di Indonesia.

2

II. PERUMUSAN MASALAH

Dalam proses penggalian diperlukan kegiatan penunjang yaitu peledakan

dimana untuk melakukannya harus memiliki perhitungan secara teknis mengenai

desain peledakan yang akan digunakan, sehingga target yang diinginkan dapat

tercapai secara efektif dan optimal, maka diperlukanlah perhitungan secara lebih

mendalam mengenai geometri peledakan.

Faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan dalam merancang desain

peledakan adalah:

1. Diameter lubang ledak

2. Densitas batuan dan bahan peledak (handak)

3. Besar dari burden, spasi, stemming, sub-drilling, dan panjang kolom isian

bahan peledak

4. Pola peledakan, jumlah lubang ledak, jumlah baris

5. Target produksi yang diinginkan

6. Banyaknya bahan peledak yang akan digunakan, powder factor, dan

blasting ratio

III. TUJUAN PENELITIAN

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk melakukan evaluasi teknis terhadap

rancangan geometri peledakan pada batubara sehingga dapat melakukan

pengamatan lebih lanjut terhadap hasil peledakan yang telah dilakukan.

3

Setelah melakukan pengkajian terhadap geometri peledakan secara aktual

maka akan dapat dilakukan rancangan secara teoritis sehingga dapat melakukan

perbandingan antara keadaan aktual dengan teoritis yang ada.

IV. MANFAAT PENELITIAN

Dengan adanya penelitian ini maka akan didapatkan data-data secara

teoritis rancangan geometri peledakan yang baik, kemudian perusahaan dapat

melakukan pertimbangan mengenai rancangan geometri peledakan tersebut dan

mengambil keputusan selanjutnya.

Hasil penelitian ini juga dapat digunakan sebagai masukan serta bahan

perbandingan bagi peneliti lain yang melakukan penelitian yang serupa.

V. TAHAPAN PENELITIAN

1. Studi Literatur

Studi Literatur dilakukan dengan mengambil data sekunder yaitu laporan

penelitian terdahulu serta dari buku-buku panduan yang bersangkutan

2. Pengambilan Data

Data Primer : rancangan teknis geometri peledakan Data Sekunder : data densitas batuan, data spesifikasi bahan peledak,

data konstanta (KB,KS,KT,KJ,KH)

4

3. Perhitungan dan Pengolahan Data

Data diolah dengan melakukan perhitungan dengan metode R.L. Ash dan

C.J Konya

4. Analisis Hasil Pengolahan Data

Menganalisa dan membandingkan data yang telah diolah sebelumnya

secara teoritis dengan kondisi aktual di lapangan

5. Kesimpulan dan Saran

Menarik kesimpulan dari analisa data geometri peledakan sehingga dapat

memberi saran atau masukan yang lebih baik apabila kondisi aktual tidak

sesuai dengan perhitungan teoritis

VI. LOKASI PENELITIAN

Lokasi dari penelitian tugas akhir ini akan dilaksanakan di:

PT Pamapersada Nusantara Jobsite KCMB, Banjarbaru, Kalimantan

Selatan

VII. WAKTU PENELITIAN

Penelitian akan dilaksanakan selama 2-3 bulan, dimulai sejak bulan Maret

Mei 2014, akan tetapi untuk kepastian waktu dapat disesuaikan dengan

kebijakan dari Perusahaan.

5

Tabel VII.1 Waktu Kegiatan

VIII. STUDI PUSTAKA

Fragmentasi batuan adalah besaran atau dapat dikatakan sebagai ukuran

dari sebuah massa batuan yang telah dipecahkan. Peledakan adalah salah satu

metode fragmentasi batuan yang saat ini sedang berkembang.

Bahan peledak adalah senyawa kimia, campuran, atau alat yang tujuan

utamanya adalah untuk meledakkan. Sebuah ledakan yang dihasilkan oleh bahan

peledak merupakan reaksi eksotermal berkecepatan tinggi, diikuti oleh pelepasan

energi dan gas panas dengan tekanan yang tinggi. Dikatakan sebagai detonasi

apabila reaksi tersebut terjadi dengan kecepatan supersonik.

Kegiatan

Minggu ke-

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

1. Studi Pustaka

2. Orientasi

3.Pengambilan Data

4. Analisa Data

5. Laporan

6

Blasting agent merupakan material kimia yang dapat meledak dengan

kondisi serta tekanan tertentu sehingga dapat terinisiasi, serta memiliki kecepatan

detonasi dibawah high explosive. Blasting agent memiliki kelebihan dalam

penanganan saat transportasi dan penyimpanannya, karena memiliki tingkat

bahaya yang lebih rendah dibandingkan high explosive.

Peledakan dapat dikerjakan setelah melalui tahapan pemboran dimana

dalam pemboran harus mengikuti rancangan geometri peledakan sehingga

peledakan yang dihasilkan nantinya akan baik dan seperti yang diinginkan. Dalam

pengerjaan pemboran alat yang digunakan adalah mesin bor untuk tambang

terbuka dengan berbagai macam ukuran dan jenis alat.

Beberapa faktor yang berpengaruh dalam merencanakan peledakan:

A. Geologi dan Struktur Diskontinuitas

Geologi merupakan keadaan batuan yang ada dalam area tertentu yang

disebabkan oleh faktor-faktor pembentukannya serta faktor air dan cuaca

yang mempengaruhi kondisi batuan tersebut. Struktur diskontinuitas

adalah rekahan-rekahan dalam batuan yang terjadi akibat adanya tekanan

atau tarikan yang disebabkan oleh gaya-gaya yang bergerak pada kerak

bumi.

Geologi dari batuan yang lapuk dengan yang tidak akan

mempengaruhi kekuatan batu tersebut serta apabila suatu daerah memiliki

struktur-struktur diskontinuitas maka akan berpengaruh nantinya pada

energi gelombang ledak yang akan berkurang karena menerobos melalui

7

rekahan yang tidak menghantarkan energi gelombang yang dilepaskan

oleh bahan peledak.

B. Sifat dan Kekuatan Batuan

Sifat batuan yang perlu dipertimbangkan dalam mengatur fragmentasi

hasil peledakan adalah:

Sifat fisik: bobot isi. Pada umumnya bobot isi batuan digunakan sebagai petunjuk

kemudahan batuan untuk dipecahkan dan dipindahkan. Untuk volume

batuan yang sama, batuan yang berat memerlukan energi yang lebih

besar untuk membongkarnya

Sifat mekanik: cepat rambat gelombang, kuat tekan, dan kuat tarik. Kecepatan rambat gelombang tiap batuan berbeda. Batuan yang

massif mempunyai kecepatan perambatan gelombang yang tinggi,

berkaitan dengan hal tersebut, penggunaan bahan peledak yang

mempunyai kecepatan detonasi yang tinggi dapat memberikan hasil

fragmentasi yang baik. Kuat tekan dan kuat tarik juga dapat digunakan

sebagai petunjuk kemudahan batuan untuk dipecahkan. Batuan pada

dasarnya lebih kuat atau tahan terhadap tekanan dari pada tarikan, hal

ini dicirikan oleh kuat tekan batuan lebih besar dibandingkan dengan

kuat tariknya.

C. Kemiringan Lubang Ledak

Kemiringan lubang ledak dapat dilakukan dengan cara dua macam

yaitu lubang ledak tegak dan lubang ledak miring.

8

Adapun keuntungan dan kerugian dari pemboran pada lubang ledak

tegak dan miring adalah sebagai berikut:

Pemboran Tegak:

Tabel VIII.1 Kelebihan dan Kekurangan Pemboran Tegak

Kelebihan Kekurangan

Pemboran lebih mudah dan akurat Sering terjadi back break

Pengisian bahan peledak lebih mudah Sering terjadi toe

Gambar VIII.1 Sketsa Pemboran Tegak

9

Pemboran Miring:

Tabel VIII.2 Kelebihan dan Kekurangan Pemboran Miring

Kelebihan Kekurangan

Mengurangi terjadinya back break Sulit dalam penempatan sudut

kemiringan yang sama

Mengurangi terjadinya toe Pengisian bahan peledak lebih sulit

Gambar VIII.2 Sketsa Pemboran Miring

10

D. Pola Pemboran

Dalam persiapan proses peledakan, pemboran perlu dilakukan untuk

menciptakan lubang ledak dengan pola tertentu dan sistematis.

Penempatan lubang-lubang ledak tersebut dapat dikatergorikan secara

umum menjadi dua macam yaitu:

Pola pemboran sejajar (square pattern), adalah pola pemboran yang setiap lubangnya saling membentuk persegi dengan panjang spasi dan

burden tertentu.

Pola pemboran selang-seling (staggered patern), adalah pola pemboran yang satu lubang dengan lubang lainnya memiliki pola yang

selang-seling.

E. Diameter Lubang Ledak

Hal yang dipertimbangkan dalam pemilihan diameter lubang ledak

adalah target produksi dari material yang akan diledakkan, karena semakin

besar diameter lubang ledak yang digunakan maka produksi akan

meningkat begitu pula sebaliknya. Serta pemilihan besarnya diameter

lubang akan mempengaruhi dalam fragmentasi batuan yang dihasilkan

karena isian dari bahan peledak akan bertambah sehingga kekuatan

ledakan juga akan bertambah.

11

F. Geometri Peledakan menurut Teori R.L. Ash

Dalam perhitungan geometri peledakan terdapat beberapa parameter

yang akan dihitung, yaitu:

Burden (B): adalah jarak dari lubang ledak terluar menuju free face. Perhitungan burden berdasarkan diameter lubang ledak (De) dengan

mempertimbangkan konstanta burden (Kb). Konstanta burden dapat

berubah-ubah sesuai dengan kondisi batuan serta bahan peledak yang

digunakan, apabila peledakan dilakukan pada kondisi batuan standar

(densitas: 160 lb/cuft) serta menggunakan peledak standar (SG: 1.2

dan VOD: 12000 fps) maka Kb standarnya adalah 30.

Apabila batuan dan peledak tidak standar maka perlu

memperhitungkan AF1 dan AF2 dengan menggunakan rumus:

Energi potensial = SGhandak x VOD2

Kb std = 30

12

Kemudian perhitungan burden dapat dilakukan dengan menggunakan

rumus:

Spasi (S): adalah jarak antar lubang ledak pada baris yang sama dan arahnya sejajar dengan bidang bebas, spasi dapat didapatkan dengan

melihat konstanta spasi (Ks).

Spasi (S) = Ks x B

Ks = 1.0 ~ 2.0

Spasi yang terlalu dekat akan mengakibatkan batuan hasil peledakan

akan hancur dan apabila terlalu besar akan mengakibatkan bongkahan

batuan (boulder), sehingga diperlukan pengamatan terhadap rekahan-

rekahan pada area peledakan tersebut.

Pedoman yang digunakan adalah:

1. Bila orientasi antar retakan hampir tegak lurus, sebaiknya

menggunakan nilai S = 1.41 B

2. Bila orientasi antar retakan mendekati 60, sebaiknya

menggunakan nilai S = 1.15 B dan menerapkan interval waktu

long-delay

3. Bila peledakan dilakukan serentak antar baris, maka rasio spasi dan

burden dirancang dengan menggunakan pola sejajar (square

pattern)

4. Bila peledakkan dilakukan pada bidang bebeas yang memanjang

maka sistem penyalaan dan perbandingan rasio spasi dan burden

13

dapat menggunakan pola peledakan V-cut sejajar dengan penyalaan

tunda close-interval

Stemming (T): merupakan panjang isian lubang ledak yang tidak diisi oleh bahan peledak tetapi diisi oleh material penutup (cutting) dari

hasil pemboran maupun tanah lainnya yang fungsinya adalah

meningkatkan tekanan dari gas hasil peledakan agar energi yang

terlepas tidak terbuang sia-sia sehingga peledakan dapat optimal, serta

untuk mengontrol kemungkinan flyrock dan airblast.

Rumus yang digunakan untuk menghitung panjang stemming adalah:

Stemming (T) = Kt x B

Untuk menghitung panjang stemming maka perlu menentukan

konstanta stemming (Kt) yang biasanya bernilai antara 0.7 ~ 1.0.

Sub-drilling (J): merupakan tambahan panjang dari keseluruhan lubang ledak pada bagian lantai bawah jenjang yang bertujuan agar

bentuk jenjang hasil peledakan pada bagian bawah diharapkan akan

rata. Panjang sub-drilling diperoleh dengan menentukan nilai

konstanta sub-drilling (Kj) yang berkisar antara 0.2 ~ 0.4.

Perhitungan sub-drilling adalah sebagai berikut:

Sub-drilling (J) = Kj x B

Tinggi jenjang (H): adalah tinggi keseluruhan jenjang yang dibentuk dengan menambahkan panjang kolom stemming (T) dan panjang

kolom isian bahan peledak (PC). Tinggi jenjang dapat diperoleh dari

14

konstanta tinggi jenjang (Kh) yang harganya berkisar antara 1.5 ~ 4.0

disesuaikan dengan tingkat produksi dan pertimbangan geoteknik.

Hubugan tinggi jenjang dengan burden adalah sebagai berikut:

Tinggi Jenjang (H) = Kh x B

Panjang kolom isian (PC): adalah panjang kolom dari lubang ledak

yang terisi oleh bahan peledak, didapatkan dengan cara pengurangan

dari tinggi jenjang dengan panjang stemming dengan rumus:

PC = H - T

G. Geometri Peledakan menurut Teori C.J. Konya

Burden (B): dihitung berdasarkan diameter lubang ledak, jenis batuan

dan jenis bahan peledak yang dapat dirumuskan dengan:

dimana:

- B = burden (ft)

- De = diameter lubang ledak (inch)

- e = densitas bahan peledak - r = densitas batuan

15

Spasi (S): ditentukan berdasarkan sistem delay yang direncakan

sebagai berikut:

1. Serentak tiap baris lubang ledak:

2. Beruntun dalam tiap baris lubang ledak:

dimana: H = tinggi jenjang

Stemming (T): untuk penentuan tinggi stemming digunakan rumusan

seperti yang tertera berikut ini:

T = 0.7 x B

Sub-drilling (J): dalam penentuan tinggi sub-drilling dapat

menggunakan rumusan sebagai berikut:

J = 0.3 x B

Tinggi jenjang (H): perhitungan tinggi jenjang atau kedalaman

lubang ledak dapat ditulis sebagai berikut:

H = T + PC

Kolom isian (PC): perhitungan kolom isian bahan peledak dapat

menggunakan rumus:

PC = H T

16

H. Pengisian Bahan Peledak

Jumlah bahan peledak yang digunakan serta jenis bahan peledak

akan menentukan terhadap hasil peledakan, terutama pada tingkat

fragmentasi yang dihasilkan. Hal yang berpengaruh pada pengisian bahan

peledak adalah:

1. Konsentrasi Isian (loading density)

Adalah jumlah pemakaian bahan peledak yang digunakan dalam

mengisi kolom isian lubang ledak (PC). Untuk menghitung loading

density (de) menggunakan rumus:

de = 0.508 De2 x SG

dimana:

- de = loading density (kg/m)

- De = diameter lubang ledak (inchi)

- SG = specific gravity bahan peledak

Sehingga jumlah bahan peledak yang digunakan dalam satu lubang

didapatkan dengan rumus:

E = de x PC

17

2. Blasting Ratio (BR)

Merupakan perbandingan dari jumlah bahan peledak yang digunakan

untuk membongkar satu m3 volume batuan, dapat ditulis dengan

rumus:

BR = E / V

dimana: V = volume batuan yang diledakkan (m3)

3. Powder Factor (PF)

Adalah perbandingan antara jumlah material yang diledakkan terhadap

jumlah bahan peledak yang digunakan. Dapat dituliskan dengan

rumus:

PF = W / E

dimana: W = berat batuan (ton)

18

IX. PENUTUP

Demikian usulan penelitian tugas akhir ini saya buat, dengan harapan agar

dapat dijadikan pertimbangan untuk disetujui. Semoga penelitian ini dapat

terlaksana sebagaimana mestinya dan mencapai hasil yang diharapkan. Atas

perhatian dan bantuan bapak/ibu, saya ucapkan terima kasih.

Jakarta, 10 Maret 2014

Evan Anindita Subagjo evan.anindita@yahoo.com

+62-813-8118-1551

19

DAFTAR PUSTAKA

1. Ash, R.L. Design of Blasting Round, Surface Mining. B.A. Kennedy, Editor,

1990. Society for Mining, Metallurgy, and Exploration, Inc. pp. 565-584.

2. Budiono, Bayu Eko. Kajian Teknis Geometri Peledakan dalam Upaya

Meningkatkan Keseragaman Fragmentasi Batubara PT Baradinamika

Mudasukses, Malinau, Kalimantan Timur. Proposal tugas akhir pada

Universitas Trisakti, 2012. Tidak diterbitkan.

3. Hartman, Howard L. dan Muttmansky, Jan M. Introductory Mining

Engineering. New Jersey, 2002. John Wiley and Sons, Inc.

4. Sunaryadi, Tri Atmojo. Penyusunan Program Aplikasi Komputasi

Perancangan Peledakan pada Tambang Terbuka dengan Menggunakan

Bahasa Pemrograman Visual Basic 6. Skripsi pada UPN Veteran Yogyakarta,

2011. Tidak diterbitkan.

1. Cover TA evan2. Latar Belakang TA Evan3. PROPOSAL TA - Evan