TEORI PELEDAKAN

Proses pecahnya batuan pada

peledakan

Dari titik pembakaran/

initiation point, bahan

peledak memecah dinding

lubang tembak, ini terjadi

karena adanya tekanan

yang sangat besar disekitar

ledakan.

Tegangan tekan (compressive

stress) mengalir kesegala

arah lubang tembak dengan

kecepatan = kecepatan gel

sonic, ketika teg tekan ini

melewati bidang bebas (free

face) memantul kembali,

sehingga timbul gaya tarik

apabila kekuatan tarik

batuan terlewati batuan akan

pecah atau retak

Ketika timbul rekahan akibat

pecahnya batuan, aliran/ ekspansi

gas dari handak mendorong batuan

ke segala arah sehingga batuan

terlempar

Reaksi handak dalam lubang tembak

sangat cepat, dan proses daya

guna handak diperkirakan selesai

ketika ekspansi volumenya sudah

lebih besar 10 kalinya dengan

memakan waktu sekitar 5 ms.

Pada tahap pertama terjadi

penghancuran batuan disekitar lubang ledak dan diteruskannya energi ledakan

kesegala arah.

Bidang Bebas

Energi ledakan menghancurkan batuan

disekitar lubang tembak

Energi ledakan diteruskan ke segala arah

Retakan disekitar lubang ledak

Pada tahap kedua energi ledakan yang bergerak sampai bidang

bebas menghancurkan batuan pada

dinding jenjang tersebut

Bidang Bebas

Pecahnya batuan pada dinding

jenjang diakibatkan tegangan tarik

Bidang Bebas

Lubang ledak

Bidang Bebas Batas bidang bebas

Pada tahap terakhir, energi ledakan yang dipantulkan oleh bidang bebas

pada tahap sebelumnya,dan ekspansi

gas akan menghancurkan batuan dengan lebih sempurna

• Disamping pecahan natural terbentuk pecahan baru karena interaksi antara

pengaruh tegangan disekitar lubang tembak dan tegangan tarik terbentuk oleh

pantulan (refleksi) adanya bidang bebas.

• Pada grafik berikut ditunjukkan expansi dari lubang tembak dengan waktu yang

dibutuhkan

• Pada saat penyalaan gelombang tekan memecahkan batuan, volume lubang tembak

membesar dua kalinya, lubang tembak akan berhenti disini selama 0.1 ms s/d 0.4 ms,

sebelum terjadi pecahan radial

0.1 0.2 0.3 0.5

4

8

10

0 1 2 5

V/Vo

ms

• Expansi gas menyusul dan memecahkan masa batuan.

POLA PEMBORAN DAN POLA

PELEDAKAN

• Pola Pemboran (Drilling Patern)

• Hasil dari peledakan tergantung dari mutu

pemboran antara lain:

- keteraturan letak lobang bor

- penyimpangan arah dan sudut lobang bor

- kerapihan dan kedalaman lobang bor

b. Penyimpangan arah dan Sudut pemboran

Pada pemboran miring posisi lubang Bor perlu dicermati, walaupun

letak lobang bor sudah sempurna, bila posisi alat bor tidak sejajar

dengan alat bor sebelumnya maka dasar lobang tidak akan sejajar.

Penyimpangan arah dan sudut pemboran dipengaruhi:

• Struktur batuan

• Keteguahan (stiff ness) batang bor

• Kesalahan “collaring” (awal pemboran)

• Kesalahan posisi alat bor

a. Keteraturan lobang bor

Tujuan pemboran adalah untuk meletakkan bahan peledak pada

posisi (tempat) yang sudah direnacanakan.

Untuk itu didalam pelaksanaan lobang bor dirancang dengan pola

yang teratur, sehingga bahan peledak dapat terdistribusi secara

merata.

•Rectangular drill pattern

c. Kedalaman dan kebersihan lobang bor

Permukaan (lantai) bor biasanya tidak rata dan datar sehingga

keda;aman lobang bor tidakakan sama seluruhnya.

•Staggered drill pattern

x

x

x

y

xx

x

x x

y

x x

• Pola Peledakan

Perlu diperhatikan dalam pemilihan

kombinasi dari pola pemboran dan pola

peledkan untuk mendapatkan

“fragmentation” dan arah lemparan

(tumpukan/muck pile) yang diharapkan

Peledakan dengan “delay” ditunjukkan

dengan nomor yang akan meledak, dapat:

-mengurangi getaran yang timbul (ground

vibration),

- airblast

- memperkecil fragmentasi dsb

Free Face :

Permukaan batuan yang berhubungan langsung dengan udara.

Floor:

Lantai/kaki yang sudah ada atau yang akan direncanakan ada.

Floor harus selalu rata untuk kemudahan transportasi dan sedikit bersudut untuk penirisan air sewaktu diperlukan.

Toe :

Bagian batuan yang tertinggal antara floor dengan free face berupa tonjolan.

Delay Pattern

Waktu tunda yang akan terjadi pada saat

sekelompok lubang tembak meledak.

- Mengurangi getaran

- Mengontrol arah lemparan

- Mengatur bentuk free face yang akan

dibentuk

- Dapat mengurangi penggunaan bahan

peledak

- Mengurangi terjadinya toe

•Free Face

Pola pemboran square, pola peledakan V-Cut

•1 •2•2•3•4•5 •5•4•3

•6 •6

•7

•8

•9•9

•8

•7

Initiation point

V-Cut (square corner)

• Pola pemboran “staggered” pola peledakan V-Cut

Delay relay

connector (DRC)

•Free face

3

4 4 4

41

2

2

2 2

2 3

43

33

3

33

4

5

5

5

5

5

5

4

4

4 4

4

6 6

Initiation point

Corner Cut on echelon blasting

7 86

7

8

9

8

9

9

1110

10

4 5

6 7

4 5

5

6

6

7 8

Initiation point

3 4

3

4

5

1 2

2 3

Free face

Faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan dalam mendesain peledakan antara lain:

1. Blast hole diameter (diameter lubang bor)

2. Bench hight (tinggi jenjang)

3. Burden & Spacing

4. Rock Structure (struktur batuan)

5. Fragmentation (ukuran hasil peledakan)

6. Bench stability (kestabilan jenjang)

7. Environmental restriction (kendala2 lingkungan)

8. Explosive type (tipe bahan peledak)

Design guidelines

Hubungan antara dimensi yang digunakan

dalam perencanaan peledakan secara

geometris seperti pada gambar berikut:

B

S

H K

J

B

TT

B : Burden

S : Spacing

K : Bench height

H : Hole depth

T : Stemming

J : Sub drilling

Diameter lubang bor

Pemilihan diameter lubang bor tergantung pada tingkat

produksi yang diinginkan, jenis alat muat, crushing plant

dsb.

Pemilihan lubang bor secara tepat adalah untuk

memperoleh hasil fragmentasi dan produksi yang

diharapkan.

Faktor2 yang membatasi pemilihan diameter lubang bor :

• produksi yang diharapkan

• alat muat & angkut yang tersedia dsb.

• ukuran fragmentasi.

• Tinggi jenjang

Diameter lubang bor berkaitan dengan “tinggi jenjang, formula:

K = 0.05 ~ 0.15 d

d : diameter bor (mm)

K : tinggi jenjang (bench height) (m)

- Dengan diameter lubang kecil, burden juga akan

kecil sehingga fragmentasi yang dihasilkan

relatif kecil.

- Diameter lubang tembak besar

dengan tinggi jenjang yang rendah

akan mengurangi distribusi pengisian

bahan peledak

- Semakin tinggi muka kerja maka

semakin diperlukan keakuratan dalam

pemboran.

- Pada muka kerja yang tinggi sering

tejadi overbreak.

Burden

Didefinisikan sebagai jarak dari lubang bor terhadap bidang bebas (free face) yang terdekat dan relatif tegak lurus free face.

Burden merupakan variable yang sangatpenting dalam mendesain peledakan.

Jarak Burden erat hubungannya dengan

diameter lubang bor yang digunakan,

secara garis besar jarak burden optimum

adalah:

B = (25 ~> 40) x d

B : burden (mm)

d : diameter lubang bor (mm)

Burden Stiffness Ratio (Ratio Kemampuan Kekenyalan).

• Ekivalen dengan tinggi bench dibagi dengan burden

• jika perbandingannya (H/B) < 2 batuan akan lebih liat,sulit untuk pecah sehingga membutuhkan secondarydrilling.

• stiffness dapat diperbaiki dengan diameter yang lebih

kecil atau bench yang lebih tinggi.

• stiffness ratio yang kecil membutuhkan energy yang

relatif lebih besar untuk menghasilkan fragmentasi yang

seragam.

– Spacing

Yaitu jarak diantara lubang tembak dalam satu row, merupakan fungsi dari burden, secara teoritis sebagai berikut:

• S = (1 ~> 1.8) x B

B : burden (m)

S : Spasing (m)

• Biasanya rata-rata spacing S = 1.25 B

• Sub drilling

Adalah tambahan kedalaman dari lubang

bor dibawah rencana lantai jenjang

(bench), berfungsi untuk menghindari

tonjolan pada lantai (toe), dan merapikan

dasar lantai untuk pemboran berikutnya.

J = (0.2 ~ 0.4) x B

• Stemming

Adalah material penutup didalam lubang

bor, berfungsi untuk mengurung gas

ledakan,

T = (0.5 ~ 1) x B Burden

• jika “stemming” < 15 x diameter cenderung

terjadi “flying rock”.

• lubang tembak basah membutuhkan

“stemming” yang lebih padat dibandingkan

lubang tembak kering.

• Distribusi Bahan Peledak

Untuk menghasilkan efek peledakan yang diinginkan maka bahan peledak harus terdistribusi dengan baik sepanjang kolom isian.

Bahan peledak dapat diisikan memenuhi rongga

penampang lobang bor sehingga diameter

bahan peledak sama dengan diameter lobang

bor, sebaliknya bahan peledak dapat juga

diisikan lebih kecil dari diameter lobang bor.

Perbandingan diameter lubang bor dengan

diameter bahan peledak disebut “Coupling” bila

sama disebut “fully coupled”.

• Decoupling

Bila diameter bahan peledak < diameter lobang bor, ada rongga diantara dinding lobang bor dengan bahan peledak.

Fully Coupled De-coupled

• Deck Loading

Suatu cara pengisian bahan peledak dalam satu lobang bor menjadi beberapa bagian yang dipisahkan dengan bahan inert (bukan bahan peledak)

POWDER FAKTOR

Suatu bilangan yang menyatakan jumlah material yang diledakan atau dibongkar oleh sejumlah bahan peledak.

PF dipengaruhi oleh :

- pola peledakan

- Free face

Empat cara penggunaan perhitungan :

a. Perbandingan berat penggunaan bahan peledak dengan volume batuan yang akan diledakan (kg/m3)

b. Perbandingan volume batuan yang

akan diledakan dengan berat

penggunaan bahan peledak (m3/kg).

c. Perbandingan berat penggunaan

bahan peledak dengan tonnage

batuan yang akan diledakan (kg/ton)

d. Perbandingan tonnage batuan yang

akan diledakan dengan berat

penggunaan bahan peledak (ton/kg)

Untuk menghitung PF harus diketahui :

1. Luas daerah yang diledakan

2. Tinggi jenjang

3. Panjang muatan dari sebuah lubang

tembak

4. Loading density

5. Material density

Kebutuhan bahan peledak = PF x ∑ lobang