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 borPermukaan (lantai) bor biasanya tidak rata dan datar sehinggakeda;aman lobang bor tidakakan sama seluruhnya.

•Staggered drill pattern

x

x

x

y

xx

x

x x

y

x x

• Pola PeledakanPerlu 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 PatternWaktu 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 guidelinesHubungan antara dimensi yang digunakan

dalam perencanaan peledakan secara geometris seperti pada gambar berikut:

B

S

H K

J

B

TT

B : BurdenS : SpacingK : Bench heightH : Hole depthT : StemmingJ : 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 jenjangDiameter 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.

BurdenDidefinisikan sebagai jarak dari lubang bor

terhadap bidang bebas (free face) yang terdekat dan relatif tegak lurus free face.

Burden merupakan variable yang sangat penting 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 secondary drilling.

• 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.

– SpacingYaitu jarak diantara lubang tembak dalam

satu row, merupakan fungsi dari burden, secara teoritis sebagai berikut:

• S = (1 ~> 1.8) x BB : burden (m)S : Spasing (m)

• Biasanya rata-rata spacing S = 1.25 B

• Sub drillingAdalah 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

• StemmingAdalah 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 PeledakUntuk 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”.

• DecouplingBila diameter bahan peledak < diameter lobang

bor, ada rongga diantara dinding lobang bor dengan bahan peledak.

Fully Coupled De-coupled

• Deck LoadingSuatu cara pengisian bahan peledak dalam satu

lobang bor menjadi beberapa bagian yang dipisahkan dengan bahan inert (bukan bahan peledak)

POWDER FAKTORSuatu 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 diledakan2. Tinggi jenjang3. Panjang muatan dari sebuah lubang

tembak4. Loading density5. Material density

Kebutuhan bahan peledak = PF x ∑ lobang