BABI PENDAHULUAN - STTIND

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Dalam industri pertambangan sering dijumpai sifat batuan yang relatif

keras dan untuk memberaikan batuan tersebut perlu proses peledakan. Proses

peledakan ini bertujuan untuk menghancurkan batuan agar lebih mudah untuk

digali dan dimuat kedalam alat angkut. Sehingga operasi penambangan dapat

berjalan secara efektif dan efisien.

Pada proses peledakan ada beberapa macam indicator keberhasilan

dari peledakan itu sendiri, salah satunya adalah fragmentasi. Dimana ukuran frag

mentasi yang dihasilkan berpengaruh untuk proses penggalian dan pemuatan

batuan/Ore yang terledakkan. Oleh karena itu diperlukannya rancangan

modifikasi geometri peledakan yang optimal dengan mengkaji geometri

peledakan yang telah digunakan dan fragmentasi yang dihasilkan agar tujuan dari

adanya proses peledakan tersebut sesuai dengan sasaran.

PT. Semen Padang adalah perusahaan yang memproduksi semen di

Indonesia sejak 1910 terletak di bukit Karang Putih, Indarung, Kecamatan Lubuk

Kilangan, Kota Padang, Provinsi Sumatera Barat. Salah satu bahan baku semen

adalah batu kapur. Batu kapur merupakan bahan galian industri yang ditambang

dengan metode quarry. Penambangan batu kapur membutuhkan aktivitas

pengeboran dan peledakan untuk memenuhi target peroduksi tersebut.

2

Pada kegiatan observasi lapangan aktifitas penambangan di PT. Semen

Padang pada Front II didapatkan batuan yang berongga (kekar batuan) yang

mengakibatkan pemborosan pada pengisian bahan peledak dan mengakibat kan

hasil dari fragmentasi batuan masih banyak terdapat bongkahan batuan (boulders).

Selain itu terdapat juga genangan air di area Front VII pada lokasi penambangan,

sehingga mengganggu proses jalan hauling yang mengakibatkan produktifitas alat

berat tidak stabil.

Berdasarkan hasil penelitian dari beberapa peneliti sebelumnya (Waluyo,

Taufik Toha, Endang Wiwik, JP Vol.1 No.4 Agustus 2017.ISSN2549-1008) yang

terkait pada review jurnal yang dilakukan di PT. Semen Padang (Persero) Tbk.

hard limestone pada Quarry Batu Kapur Bukit Karang Putih Menerapkan

nonelectric blasting. Pada hasil fragmentasi peledakan masih terdapat banyak

ditemukan boulders (bongkah >60 cm). Boulders tersebut akan mempengaruhi

produktivitas excavator yang digunakan.

Disamping itu juga penggunaan backhoe sebagai excavator akan

mengakibatkan fragmentasi batu kapur sebagian hancur dikarenakan backhoe

bekerja di atas tumpukan pecahan batuan, maka hal ini dibutuhkan perhitungan

yang cermat untuk memperkirakan ukuran batu pecah dengan melakukan

observasi terhadap operasi peledakan yang ada saat ini meliputi geometri, pola

lubang ledak, dan penggunaan bahan peledak, serta pengaruhnya terhadap kondisi

batuan, orientasi joints (dip, strike, dan joint spasing) sebagai pertimbangan

rancangan peledakan (modifikasi) dalam rangka mengurangi boulders untuk

meningkatkan produktifitas alat gali muat yang optimal.

3

Fragmentasi besar dipengaruhi oleh adanya pengurangan bahan peledak

atau bisa juga karena pada saat charging bahan peledak, oleh karena itu untuk

mendapatkan fragmentasi yang maksimal sesuai dengan kondisi batuan di

lapangan, adanya pengurangan bahan peledak atau bisa juga karena pada saat

charging bahan peledak dalam hal ini Ammonium Nitrate and Fuel Oil (ANFO)

dan Bulk Emulsion tidak masuk secara optimal ke dalam lubang ledak dan sangat

dibutuhkan rancangan modifikasikan geometri peledakan agar sesuai dengan

kondisi jenjang di lapangan lebih optimal dari hasil sebelumnya yang

menghambat aktivitas peledakan selanjutnya agar dapat lebih mudah melakukan

prepare lokasi peledakan selanjutnya.

Metode dalam menentukan hasil fragmentasi pada penelitian ini dapat

dilakukan dengan cara menggunakan metode Kuz Ram dan Software Split

Desktop 2.0. Software ini merupakan aplikasi untuk analisis fotometri dengan

memperhitungkan besaran ukuran fragmentasi batuan berdasarkan visual gambar

yang diambil dengan cara membandingkannya melalui scale image. Hal inilah

yang melatar belakangi untuk pengambilan judul tentang “Analisa Perancangan

Geometri Peledakan Untuk Mendapatkan Hasil Fragmentasi Yang Optimum

di PT Semen Padang (Persero), Quarry Batu Kapur Bukit Karang Putih PT.

Semen Padang, Indarung”.

1.2 Identifikasi Masalah

Dari latar belakang di atas dapat di identifikasi masalahnya sebagai berikut:

1. Geometri peledakan kurang tepat sehingga fragmentasi yang dihasilkan

tidak sesuai dengan kebutuhan crusher (>60 cm).

4

2. Masih banyak boulder (bongkahan) yang terbentuk dari hasil kegiatan

peledakan.

3. Masih banyak terdapat kekar batuan yang berongga di front II.

4. Perlunya merancangan kembali modifikasi geometri peledakan guna

mengurangi boulders.

1.3 Batasan Masalah

Dalam penelitian ini dibatasi masalah yang akan dibahas sebagai berikut:

1. Fragmentasi peledakan diameter (2,5 cm-100 cm) dari hasil kegiatan

peledakan di front II pada Quarry Bukit Karang Putih PT. Semen Padang.

2. Geometri peledakan aktual di front II pada Quarry Bukit Karang Putih

PT. Semen Padang.

3. Modifikasi rancangan geometri peledakan yang ideal di front II pada

Quarry Bukit Karang Putih PT. Semen Padang.

1.4 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah yang ada maka masalah tersebut dapat

dirumuskan sebagai berikut:

1. Berapa fragmentasi batuan yang dihasilkan pada kegiatan peledakan di

front II pada kegiatan peledakan Quarry Bukit Karang Putih PT. Semen

Padang?

2. Berapa geometri peledakan aktual di front II pada kegiatan peledakan

Quarry Bukit Karang Putih PT. Semen Padang?

3. Bagaimana modifikasi rancangan geometri peledakan yang ideal di front II

Quarry Bukit karang Putih PT. Semen padang?

5

1.5 Tujuan Penelitian

Berdasarkan rumusan masalah penelitian analisis fragmentasi hasil

peledakan ini bertujuan untuk:

1. Menganalisa fragmentasi batuan dari hasil kegiatan peledakan di front II

Quarry Bukit karang Putih PT. Semen padang.

2. Menganalisa geometri peledakan aktual di front II Quarry Bukit karang

Putih PT. Semen padang.

3. Mendapatkan modifikasi rancangan geometri peledakan untuk

menghasilkan fragmentasi yang ideal di front II Quarry Bukit karang Putih

PT. Semen padang..

1.6 Manfaat Penelitian

Manfaat yang ingin dicapai dari penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Bagi peneliti

Peneliti dapat mengaplikasikan ilmu yang didapat di bangku perkuliahan

ke dalam bentuk penelitian, meningkatkan kemampuan peneliti dalam

menganalisa dan memecahkan suatu permasalahan, menambah wawasan

dan pengetahuan, merobah pola berfikir dan memperoleh ilmu lapangan

yang tidak peneliti peroleh dari perkuliahan serta penelitian yang

dilakukan ini dapat dijadikan modal berharga bagi peneliti menuju dunia

kerja nantinya agar dapat bersaing dalam memperoleh pekerjaan setelah

selesai dibangku perkuliahan.

6

2. Bagi Institusi STTIND Padang

Penelitian ini dapat menambah ilmu pengetahuan dan wawasan

mahasiswa/mahasiswi yang membacanya, dapat dijadikan sebagai salah

satu masukan untuk pembuatan jurnal sebagai referensi dan pedoman bagi

mahasiswa yang akan melakukan penelitian selanjutnya di bidang yang

sama dengan penelitian yang penulis lakukan.

3. Bagi Perusahaan

Manfaat penelitian bagi perusahaan adalah memberikan masukan untuk

mendapatkan fragmentasi peledakan yang baik dan rekomendasi tersebut

dapat digunakan untuk kegiatan peledakan kedepannya.

7

BAB II

TINJAUAN KEPUSTAKAAN

2.1 Landasan Teori

2.1.1 Profil Perusahaan

PT. Semen Padang (Perusahaan) didirikan pada tanggal 18 Maret 1910

dengan nama NV Nederlandsch Indische Portland Cement Maatschapij (NV

NIPCM) yang merupakan pabrik semen pertama di Indonesia. Kemudian pada

tanggal 5 Juli 1958 Perusahaan dinasionalisasi oleh Pemerintah Republik

Indonesia dari pemerintah Belanda. Selama periode ini, Perusahaan mengalami

proses kebangkitan kembali melalui rehabilitasi dan pengembangan kapasitas

pabrik Indarung I menjadi 330,000 ton/tahun. Selanjutnya pabrik melakukan

transformasi pengembangan kapasitas pabrik dari teknologi proses basah menjadi

proses kering dengan dibangunnya pabrik Indarung II, III, dan IV untuk

menambah jumlah produksi, maka PT. Semen Padang membagun unit Indarung

V sehingga kapasitas terpasang sampai saat ini total keseluruhan adalah 5,360,000

ton/tahun dan sekarang PT. Semen Padang sudah membangun Unit Indarung VI,

dengan spesifikasi pabrik adalah sebagai berikut:

1. Pabrik Indarung I (wet procces) menghasilkan 120,000 ton per tahun,

dibangun pada tahun 1910. Pabrik ini distop sejak tahun 1998.

2. Pabrik Indarung II (dry procces) menghasilkan 660,000 ton per tahun,

dibangun pada tahun 1978.

8

3. Pabrik Indarung III (dry procces) menghasilkan 660,000 ton per tahun,


4. Pabrik Indarung IV (dry procces) menghasilkan 1,620,000 ton per tahun,


5. Pabrik Indarung V (dry procces) menghasilkan 2,300,000 ton per tahun,


6. Pabrik Indarung VI (dry procces) menghasilkan 3.000.000 ton per tahun,


2.1.2. Lokasi dan Kesampian Daerah

PT. Semen Padang berlokasi di kelurahan Indarung, kecamatan Lubuk

Kilangan, Kota madya Padang, Sumatera Barat. ±15 km di sebelah timur kota

Padang yang terletak pada koordinat 100°28ʹ05ʺ BT–100°28ʹ55ʺ BT dan 00°57ʹ50ʺ

LS–00°58ʹ55ʺLS dengan Ketinggian 225 m dari permukaan laut dengan puncak

tertinggi mencapai 549 m dari permukaan laut. Indarung terletak di kaki

Pegunungan Bukit Barisan, di daerah ini mengalir beberapa sungai antara lain

Sungai Batang Kuranji, Sungai Batang Idas, Sungai Batang Kasumba dan Sungai

Batang Arau. Quarry batugamping (Bukit Karang Putih) terletak di Kelurahan

Batu Gadang, Kecamatan Lubuk Kilangan ±2 Km dari pabrik Semen Padang ke

arah selatan Indarung yang dihubungkan dengan sebuah jalan yang terbuat dari

beton. lokasi penambangan di Quarry Karang Putih ini berbatas dengan beberapa

wilayah diantaranya:

1. Sebelah utara berbatasan dengan Kabupaten Padang Pariaman.

2. Sebelah timur berbatasan dengan Kotamadya Solok dan Kabupaten Solok.

9

3. Sebelah selatan berbatasan dengan Kabupaten Pesisir Selatan.

4. Sebelah barat berbatasan dengan Lautan Hindia, Kotamadya Padang

merupakan salah satu Daerah tingkat II di wilayah Propinsi Sumatera

Barat dengan luas 694,96 Km² meliputi wilayah kecamatan dan terdiri

dari 193 wilayah kelurahan.

PT. Semen Padang merupakan BUMN dibawah Dirjen Industri Logam,

Mesin dan Kimia, Departemen Perindustrian dan Perdagangan. Kegiatan-kegiatan

perusahaan dikendalikan oleh putra-putri Indonesia dengan berbagai latar

belakang pendidikan. Untuk lokasi PT. Semen Padang dapat dilihat pada gambar

2.1.

Sumber Devisi: Google Map

Gambar 2.1 Lokasi PT. Semen Padang

Komplek Perkantoran

10

2.1.3.Keadaan Geologi Regional

Secara regional daerah penelitian terletak pada lereng sebelah barat dari

jalur pegunungan Bukit Barisan. Dari hasil penyelidikan Kastowo dan Gerhard

(1972) diketahui bahwa daerah batuan yang tertua dan tersingkap disekitar

Indarung dan sekitarnya berumur tersierjura, terdiri dari kelompok batuan

metamorf yang umumnya mendasari perbukitan dan pegunungan–pegunungan.

Kelompok batuan ini terdiri dari batuan metamorf, batu lanau yang berasosiasi

dengan filit dan batu lempung tufa yang bersifat marmeran kristalin.

Di atas batuan Pra-Tersier tersebut secara tidak selaras diendapkan

kelompok batuan Vulkanik Tersier Kuarter dan endapan Kuarter ini terdiri dari

aliran–aliran (lahar, konglomerat), persilangan antara andesit dan tufa kristal yang

sangat keras. Untuk endapan kuarter terdiri dari endapan kipas alluvial yang

merupakan hasil rombakan dari endapan gunung api dan sebagian kelompok

batuan paling mudah adalah endapan aluvial, terdiri dari bongkah–bongkah

batuan beku, kerikil, pasir dan lanau yang bersifat lepas. Keadaan geologi daerah

ini merupakan bukit yang sangat terjal dengan sudut lereng alami mencapai lebih

dari 450.

Bukit Karang Putih umumnya ditempati oleh batu gamping atau marmer

dan terobosan–terobosan batuan beku (basalt, andesit dan granitis). Lapisan batu

gamping terletak diatas batu lempung tufaan dengan ketebalan 100–350 m. Di

sebelah selatan lokasi penambangan ditemukan batuan basalt. Hal ini dapat

diperkirakan bahwa di daerah ini terdapat ekstruksi basalt, ekstruksi inilah yang

menyebabkan terjadinya penghabluran batugamping menjadi kalsit dengan kristal

11

yang besar–besar. Batuan tertua yang dijumpai pada Bukit Karang Putih ialah

batuan kerisikan yang sebenarnya terdiri dari lempung tufaan yang berasosiasi

dengan rijang chert. Dinding–dinding bukit batu ini memperlihatkan gejala

pelarutan melalui kekar–kekar yang terlihat dari adanya gua–gua di daerah

tersebut.

2.1.4.Keadaan Morfologi

Bukit Karang Putih yang merupakan lokasi penambangan batugamping

untuk pabrik PT. Semen Padang mempuyai luas kurang dari 1,6 Km2. Morfologi

daerah didominasi oleh perbukitan lereng terjal sekitar 65%-70% dan mempuyai

punggung kearah selatan dengan puncak yang melandai dan bergelombang

umumnya ditempati oleh batugamping atau marmer dan terobosan–terobosan

batuan beku.

Lokasi penambangan yang berada dikelurahan Indarung dan Batu Gadang

yang secara fisiografis termasuk dalam sistem penghubung Bukit Barisan Van

Bemmelen, Lang yang memanjang dari Barat laut ke Tenggara di sepanjang

Pulau Sumatera dan ditempati oleh Pra Tersier sampai Kuarter. Satuan morfologi

yang membentuk daerah penambangan bervariasi dari perbukitan landai

bergelombang sampai terjal.

Pada daerah indarung dan sekitarnya terdiri dari dataran rendah, daerah

perbukitan rendah dan daerah perbukitan tinggi. Dataran rendah keadaan

morfologinya pada umumnya hampir rata dengan variasi sedikit merupakan

perbukitan landai dengan ketinggian antara 130 m–250 m diatas permukaaan laut.

Daerah ini terletak di bagian timur laut Bukit Karang Putih, berbatuan alluvial

12

berupa pasir sungai, lempung agak keras dan lempung dari hasil endapan Sungai

Idas dan Sungai Sako berupa pasir, lanau, kerikil dan bongkahan–bongkahan

batuan vulkanik. Daerah perbukitan tinggi terdiri dari puncak–puncak yang

menonjol berupa karang berwarna putih dengan ketinggian 450 m diatas

permukaan laut, berwarna putih dan batuanya terdiri dari batugamping dan andesit

yang membentuk dinding–dinding terjal dan banyak ditumbuhi pepohonan (pohon

jati, pinus dan lain–lain), disertai kontrol patahan berarah laut–tenggara tampak

cukup jelas.

2.1.5. Keadaan Litologi

Secara umum litologi penyusun satuan batuan ini di dominasi oleh batuan

rijang (Chert), Filit (sekisan), batu sabak dan konglomerat, yang hanya tersingkap

setempat-setempat pada alur sungai batang Idas arah ke hulu. Di lapangan tidak di

jumpai kontak yang jelas di antara litologi di atas. Secara umum hanya di jumpai

perubahan secara berangsur dari Batugamping kristalin menjadi marmer,

sedangkan batugamping hablur di jumpai pada zona sesar atau hancuran.

Batugamping hablur (sugary limestone) berwarna putih keabu-abuan, putih

kecoklatan, dan mengandung mineral kalsit 95% hingga 100%. Stratigrafi daerah

lubuk kilangan dapat dilihat pada gambar 2.2.

Sumber Devisi: PT. Semen Padang

Gambar 2.2 Stratigrafi Daerah Lubuk Kilangan, Bukit Karang Putih

13

2.1.6. Struktur Geologi

Struktur geologi yang ada yaitu, kekar, bidang sesar dan hancuran atau

bereaksiasi. Gejala struktur geologi atau bantuan untuk mengarah ke terjadinya

struktur geologi yang lain adalah kelurusan sungai.

Struktur kekar yang pada umumnya masih terbuka dan pada beberapa

lokasi ada yang terisi oleh mineral kalsit atau mineral ubahan lainnya. Sesar

batang idas, diantara sesar yang ada, sebelah timur bukit batu putih, memiliki

bidang sesar yang arahnya N600E/710, netslip 600, N2080E dan rake 600. Sesar-

sesar yang lain adalah:

1. Sesar ngalau breasiasi berupa bidang sesar.

2. Sesar air luhung.

3. Sesar batu putih.

4. Sesar karang putih.

5. Sesar lubuak paraku.

2.1.7.Cadangan dan Sifat Fisik Gamping di Quarry Karang Putih

Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh direktorat geologi tahun 1974,

bahwa cadangan batu gamping yang terdapat di Quarry Karang Putih adalah

sebesar 404,437,044 ton dengan luas daerah lebih kurang 1,65 x 0,6 km, dengan

ketebalan rata–rata 100-250 meter yang terletak diantara batu terkersikan, sebagai

batuan penutupnya adalah batu rijang. Cadangan batugamping ini adalah

cadangan yang terbesar di Indonesia yang mempuyai dua jenis batugamping

yaitu Hard Limstone.

14

Berdasarkan hasil analisis contoh permukaan dan inti bor dilaboratorium,

maka batugamping di daerah tersebut mempuyai sifat fisik, yaitu:

1. Warna : Putih susu / bening , abu–abu, terang, sampai abu gelap

2. Kekerasan : 3–5 Skala Mohs

3. Belahan : Bentuk sempurna

4. Pecahan : Kaca bentuk earthly

5. Sifat dalam : Keras, liat hingga yang brittle

6. Density : 2,5 ton / BCM : 1,6 ton/ LCM

7. Kandungan unsur kimia:

a. CaO : 52 %

b. SiO : 7%

c. FeO : 0,7 %

d. MgO : 0,44 %

e. H2O : 44 %

8. Ketahanan : Keras dan kompak

9. Sisipan: Lempung tufaan berasosiasi dengan rijang, kalsit dan marmer

10. Test Kompresor:

a. Hard Limestone : 570,4 – 810 kg/cm2

b. Test abrasive : 0,084 – 0,115 mm / mnt

c. Gelombang seismik : 2,2–4,7 km/s

d. Tahanan jenis : 480–2000 ohm/m

15

2.1.8.Genesa BatuGamping

Dikenal batugamping non-klastik, merupakan koloni dari binatang laut

antara lain Coelenterata, Molusca, Protozoa, Foraminifera. Batugamping Koral

merupakan pertumbuhan/perkembangan koloni Koral. Batugamping klastik,

merupakan hasil rombakan jenis batugamping non klasik melalui proses erosi oleh

air, transportasi, sortasi, sedimentasi. Oleh karenanya selama proses tersebut

terikut jenis mineral lain yang merupakan pengotor dan memberi warna pada

batugamping yang bersangkutan. Dikenal jenis kalsidurit apabila batugamping

tersebut fragmental, kalkarenit apabila batugamping terebut berukuran pasir, dan

kalsilutit apabila batugamping tersebut berukuran lempung. Tingkat pengotoran/

kontaminasi oleh mineral asing berkaitan erat dengan ukuran butirnya. Pada

umumnya jenis batugamping ini di lapangan menunjukkan berlapis. Adanya

perlapisan dan struktur sedimen yang lain serta adanya kontaminasi mineral

tertentu yang akan memberi warna dalam beberapa hal memberikan nilai tambah

setelah batugamping tersebut terkena sentuhan teknologi.

Selain itu mata air mineral dapat pula mengendapkan batugamping yang

disebut sebagai endapan sinter kapur. Batugamping jenis ini terjadi karena proses

kimia di alam, peredaran air panas alam maka melarutlah batugamping di bawah

permukaan yang kemudian diendapkan kembali dipermukaan bumi.

Secara kimia batugamping terdiri atas kalsium karbonat (CaCO3). Di alam

tidak jarang pula dijumpai batugamping magnesium. Kadar magnesium yang

tinggi mengubah batugamping menjadi batugamping dolomitan dengan komposisi

kimia CaCO3MgCO3. Hasil penyelidikan hingga kini meyebutkan bahwa kadar

http://www.minerhe.co.cc/2009/07/bahan-galian-industri.html

16

Calsium Oksida batugamping di Jawa umumnya tinggi (CaO>50%). Selain

magnesium batugamping ada yang tercampur dengan lempung, pasir, bahkan jenis

mineral lain. Terjadi secara organik, mekanik atau secara kimia.

1. Organik: pengendapan binatang karang/cangkang siput, foraminifera,

koral/kerang

2. Mekanik: bahannya sama dengan organik yang berbeda hanya terjadinya

perombakan dari batugamping tersebut yang kemudian terbawa arus dan

diendapkan tidak terlalu jauh dari tempat semula

3. Kimia: terjadi pada kondisi iklim dan suasana lingkungan tertentu dalam

air laut atau air tawar.

Selain yang pejal (masif) dijumpai pula batugamping yang sarang (porus).

Mengenai warna dapat dikatakan bervariasi dari putih susu, abu -abu tua, coklat,

merah, bahkan hitam. Semuanya disebabkan karena jumlah dan jenis pengotor

yang ada. Warna kemerahan disebabkan oleh mangan, oksida besi sedang

kehitaman karena zat organik.

Air hujan yang mengandung CO2 dari udara dan CO2 hasil pembusukan

zat organik dipermukaan setelah meresap kedalam tanah dapat melarutkan batu

gamping yang dilaluinya sepanjang rekahan. Reaksi kimia yang berlangsung

adalah:

CaCO3 + 2 CO2 + H2O Ca(HCO3 )2 + CO2

Ca(HCO3)2 larut dalam air sehingga lambat laun terjadi rongga dalam

bentuk gua atau sungai bawah tanah. Seperti dijelaskan dimuka, secara geologi

batugamping mungkin berubah menjadi dolomitan (MgO 2,2%-10,9%) atau

17

dolomit (MgO > 19,9%) karena pengaruh pelindian (leaching) atau peresapan

unsure magnesium dari laut kedalam batugamping tersebut. Disamping itu

dolomit juga diendapkan secara tersendiri atau bersamaan dengan batugamping.

2.2.1. Pemboran

Pemboran adalah kegiatan dengan bantuan alat berat mekanis untuk

menyiapkan lubang yang berdiameter homogen, dan kedalaman yang bisa

ditentukan dan berada di atas batuan keras (Jimeno et Al. 1995).

Geometri pemboran antara lain adalah diameter lubang bor, kedalaman

lubang ledak, kemiringan lubang ledak, tinggi jenjang dan juga pola pemboran.

2.2.1.1.Diameter Lubang Ledak

Menentukan diameter lubang ledak berdasarkan dari volume massa batuan

yang akan dibongkar, tinggi jenjang, tingkat fragmentasi yang diinginkan, mesin

bor yang digunakan, dan kapasitas alat muat yang akan digunakan. Diameter

lubang ledak yang dibuat terlalu kecil akan mengurangi faktor energi yang

dihasilkan, sehingga tidak cukup untuk membongkar batuan. Jika diameter terlalu

besar maka hasil fragmentasi batuan tidak baik, terutama pada batuan yang

banyak terdapat kekar dengan spacing yang rapat. Selain itu dari tinggi jenjang,

dengan diameter lubang yang besar, untuk menghindari getaran dan flying rock,

stemming yang digunakan akan relatif lebih banyak. Sedangkan untuk lubang

ledak yang kecil, maka jumlah stemming dapat dikurangi.

18

2.2.1.2.Kedalaman Lubang Ledak

Kedalaman lubang ledak biasanya disesuaikan dengan tinggi jenjang yang

diterapkan. Untuk mendapatkan lantai jenjang yang rata maka kedalaman lubang

ledak hendaknya lebih dalam dari level jenjang, yang mana kelebihan dari pada

level jenjang ini disebut subdrilling.

2.2.1.3.Arah Pemboran

Pada kegiatan pemboran ada dua macam arah lubang ledak yaitu arah

tegak (vertical) lurus dan arah miring. Dengan lubang bor miring biasanya untuk

mengurangi problem back break dan lebih dari itu lubang bor miring mempunyai

banyak keuntungan dari pada yang tegak yaitu:

1. Biasanya mengurangi biaya pemboran dan konsumsi bahan peledakan

karena dengan burden yang lebih besar.

2. Akan diperoleh jenjang (bench) yang lebih besar.

3. Mengurangi resiko timbulnya tonjolan dan back break.

4. Hasil tumpukan lebih bagus.

Dengan pemboran miring gelombang ledak (shock wave) yang dipantulkan

dari lantai dasar jenjang yang lebih besar. pemboran dapat dilihat pada gambar 2.3.

Lantai Atas

Lantai Bawah450

45

Daerah bongkar besar

Daerah backbreak

Stemming

Gel.Tekan diteruskan

Gel.Tekan dipantulkan

19


Gambar 2.3 Lubang Bor Tegak dan Lubang Bor Miring

Dengan pemboran tegak ada bagian atas jejang kurang bagus karena

ada back break, fragmentasi kurang dan pada bagian lantai dasar daya ledak

tidak sperti tersalurkan, tapi dengan lubang bor miring yang biasanya dengan

kemiringan 3:1 (18°) bisa menghindari maslah tersebut diatas. Sebaliknya

terdapat beberapa kerugian atau kesulitan dalam membuat lubang bor miring,

antara lain:

1. Sulit melakukan pemboran secara akurat, khususnya bila pemboran yang

lebih dalam.

2. Diperlukan supervision yang kuat.

Disamping itu drillhole straihness adalah faktor yang penting, jika arah

pemboran tidak lurus akan memberikan pengaruh terhadap biaya pemboran

dan peledakan yang condong besar. Disamping itu berakibat jarak spacing atau

burden akan berubah dari desain yang telah ditetapkan, karena saling

berhimpitan/mengecil/membesar.

450

450Lantai Atas

Lantai Bawah

Lubang bor Tegak

Lubang bor miring

Daerah bongkar besar

Gel.Tekan dipantulkan

Daerah backbreak

Stemming

Gel.Tekan diteruskan

20

2.2.1.4.Pola Pemboran

Pola pemboran sangat diperlukan untuk menempatkan titik-titik

dengan pola tertentu yang kemudian dilakukan pemboran pada titik-titik

tersebut (Hangan 1983). Pola pemboran pada tambang terbuka dapat

diklasifikasikan menjadi dua macam, yaitu:

1. Square Drill Pattern

Pada setiap kolomnya merupakan suatu pola pemboran yang mempunyai

jarak burden dan spacing yang sama.

2. Rectangular Drill Pattern

Merupakan suatu pola pemboran dimana jarak spacing dalam suatu

baris lebih besar dari pada jarak burden. Pola pemboran dapat dilihat pada

gambar 2.4.


Gambar 2.4 Pola Pemboran Squaredan Rectangular

21

3. Staggered (selang seling/zig zag)

Merupakan suatu pola pemboran lubang tembak selang-seling baik pada

squre drill pattern maupun pada rectangular drill pattern. Dapat dilihat

pada gambar 2.5


Gambar 2.5 Pola Pemboran: 1.Sejajar (Paralel) dan 2.Selang-Seling

(Staggered)

2.2.2. Mekanisme Peledakan

Kegiatan pembongkaran pada batuan yang sangat keras dilakukan dengan

cara pemboran dan peledakan dengan tujuan untuk menghancurkan batuan

menjadi material dengan fragmentasi tertentu yang sesuai dengan proses

selanjutnya, (Jefri Hansen, makasar 2013). Apabila ukuran fragmentasi

bertambah (ukuran makin kecil), maka biaya pemboran dan peledakan juga

bertambah, tetapi biaya pemuatan, pengangkutan dan peremukan menurun. Untuk

22

mencapai keadaan tersebut diperlukan pengamatan terhadap pola pemboran, pola

peledakan, geometri peledakan, karakteristik atau sifat-sifat fisik batuan yang

diledakkan, dan sifat-sifat bahan peledak yang digunakan.

2.2.2.1. Mekanisme Pecahnya Batuan

Terdapat beberapa teori yang berhubungan dengan proses pecahnya batuan.

Proses pecahnya batuan oleh peledakan dapat dibagi dalam tiga, yaitu:

1. Proses Pemecaha Tahap I ( Pembebanan Dinamik)

Pada saat bahan peledak meledak, tekanan tinggi yang ditimbulkan akan

menghancurkan batuan di daerah sekitar lubang tembak. Gelombang kejut

yang meninggalkan lubang tembak merambat dengan kecepatan 2,750–

5,200 ft/det akan mengakibatkan tegangan tangensial yang menimbulkan

rekahan radial yang menjalar dari daerah lubang tembak. Rekahan radial

pertama terjadi dalam waktu 1–2 ms. Untuk proses pemecahan tahap

pertama dapat dilihat pada gambar 2.6.

Sumber Devisi: Jefri Hansen, 2013.

Gambar 2.6. Proses Pemecahan Tahap Pertama.

23

2. Proses Pemecahan Tahap II ( Pembebanan Kuasi–Statik)

Tekanan akibat gelombang kejut yang meninggalkan lubang tembak pada

proses pemecahan tahap I adalah positif. Apabila gelombang kejut

mencapai bidang bebas (Free Face), gelombang tersebut akan dipantulkan.

Bersamaan dengan itu tekanannya akan turun dengan cepat dan kemudian

berubah menjadi negatif serta menimbulkan gelombang tarik (Tension

Wave). Gelombang tarik ini merambat kembali di dalam batuan. Oleh

karena kuat tarik batuan lebih kecil dari pada kuat tekan, maka akan terjadi

rekahan-rekahan (Primary Failure Cracks) karena tegangan tarik yang

cukup kuat, sehingga menyebabkan terjadinya pecahan batuan (Spalling)

pada bidang bebas.

Dalam proses pemecahan tahap I dan II fungsi dari energi yang

ditimbulkan oleh gelombang kejut adalah membuat sejumlah rekahan-

rekahan kecil pada batuan. Secara teoritis jumlah energi gelombang kejut

hanya berkisar antara 5–15 % dari energi total bahan peledak. Untuk

proses pemecahan tahap kedua dapat dilihat pada gambar 2.7.


Gambar 2.7 Proses Pemecahan Tahap Kedua

24

3. Proses Pemecahan Tahap III ( Pelepasan Beban)

Di bawah pengaruh tekanan sangat tinggi dari gas-gas hasil peledakan

maka rekahan radial utama (tahap II) akan diperbesar secara cepat oleh

efek kombinasi dari tegangan tarik yang disebabkan kompresi radial dan

pembajian.

Apabila massa di depan lubang tembak gagal mempertahankan posisinya

dan bergerak ke depan maka tegangan tekan tinggi yang berada dalam

batuan akan dilepaskan, seperti spiral kawat yang ditekan kemudian

dilepaskan. Akibat pelepasan tegangan tekan ini akan menimbulkan

tegangan tarik yang besar di dalam massa batuan.

Tegangan tarik inilah yang melengkapi proses pemecahan batuan yang

sudah dimulai pada tahap II. Rekahan yang terjadi dalam proses

pemecahan tahap II merupakan bidang-bidang lemah yang membantu

fragmentasi utama pada proses peledakan. Untuk proses pemecahan tahap

ketiga dapat dilihat pada gambar 2.8


Gambar 2.8. Proses Pemecahan Tahap Ketiga.

25

2.2.2.2. Geometri Peledakan

Geometri peledakan terdiri dari beberapa parameter yaitu burden, spacing,

stemming, subdrilling dan kedalaman lubang ledak. Dalam mencari besaran

geometri peledakkan jenjang, ada beberapa persamaan yang dapat dipakai para

ahli antara lain perhitungan rumus C.J Konya (1972), R.L Ash (1963), Langefors

(1978), dan rumus Modifikasi Rancangan Geometri usulan. Cara-cara tersebut

menyanjikan perhitungan geometri peledakan.

1. Rumusan mencari geometri peledakan menurut R.L Ash.

a. Burden (B)

Burden dapat didefinisikan sebagai jarak tegak lurus dari lubang ledak

terhadap bidang bebas yang terdekat saat terjadi peledakan.burden

merupakan variabel yang sangat penting dalam mendesain peledakan.

Jarak burden ini sangat erat hubungannya dengan diameter lubang

ledak. Nilai burden juga dipengaruhi oleh kerapatan (densitas) batuan

yang akan diledakan, kecepatan rambat bahan peledak digunakan serta

densitas bahan peledak. Untuk menghitung burden, dapat digunakan

persamaan berikut.

...................... ................................(2.1)

(Sumber: Awang Suwandhi, 2012)

Keterangan:

B = burden(ft)

De = Diameter lubang ledak (inchi)

Kb = Nisbah burden yang telah dikoreksi

B = ( Kb x De ) / 12

26

Nilai nisbah yang telah dikoreksi didapat dari persamaan berikut:

.................................(2.2)


Keterangan:

Kbstd = Nisbah burden standar (30)

AF1 = Faktor penyesuaian terhadap bahan peledak

AF2 = Faktor penyesuaian kerapatan batuan

Nilai faktor penyesuaian terhadap bahan peledak dapat dicari dengan

persamaan berikut:

................................(2.3)


Keterangan :

Sg = Spesific Gravity bahan peledak yang dipakai

Ve = Kecepatan ledak bahan peledak yang dipakai (Ft/s)

Sgstd = Spesific Gravity bahan peledak standar (1,2)

Vstd = Kecepatan ledak bahan peledak standar (12000 Ft/s)

Kb = Kbstd x AF1 x AF2

32

2

1 )()(stdhandakVxstdhandakSG

handakVxhandakSGAF

27

Sedangkan harga faktor penyesuaian terhadap kerapatan batuan dapat

dicari menggunakan persamaan berikut:

...................................................(2.4)


Keterangan:

SGstd= Kerapatan batuan standar (160 Lb/Cuft)

SG= Kerapatan batuan yang diledakkan (Lb/Cuft)

b. Spacing (S)

Spacing adalah jarak antara lubang ledak yang satu dengan lubang

ledak yang lainnya dalam satu baris. Harga spacing sangat tergantung

dari harga burden. Persamaan yang digunakan untuk mencari besarnya

spacing adalah sebagai berikut:

.....................................(2.5)


Keterangan:

S = spacing (m)

Ks = Spacing ratio, yang mempunyai nilai antara 1–2.

32 batuanSGstdbatuanSGAF

S = Ks x B

28

Bila masing-masing lubang tembak diledakkan sendiri-sendiri, dengan

interval waktu yang panjang, maka tidak akan terjadi interaksi

gelombang energi antar muatan yang berdekatan sehingga

memungkinkan setiap lubang tembak akan meledak dengan sempurna.

Jika interval waktu diperpendek atau lubang tembak diledakkan secara

serentak akan terjadi efek ledakan yang kompleks.

Prinsip dasar yang digunakan dalam menentukan besarnya spacing

adalah:

1) Bila lubang tembak dalam satu baris dinyalakan secara beruntun

(delay), maka nilai Ks = 1 atau S = B.

2) Bila lubang tembak dalam satu baris dinyalakan serentak, maka nilai

Ks = 2 atau S = 2B

3) Bila lubang tembak terdiri dari beberapa baris dan dinyalakan secara

beruntun untuk setiap baris dalam arah lateral terhadap baris lainnya

secara serentak, maka pola pemborannya dibuat segi empat untuk

mengatasi ketidak seimbangan tekanan.

4) Bila dalam baris-baris lubang tembak, setiap baris dinyalakan secara

serentak dan antara baris yang satu dengan lainnya tunda, maka pola

pemborannya harus dibuat selang-seling.

c. Stemming (T)

Stemming adalah bagian lubang ledak yang tidak terisi bahan peledak,

tetapi diisi dengan material seperti cutting dan material lepas lainnya

yang berada di atas kolom isian bahan peledak. Fungsi utama dari

29

stemming ini adalah untuk mengurung gas-gas hasil proses peledakan

agar energi hasil peledakan dapat terdistribusi secara maksimal ke

sekeliling lubang ledak. Persamaan yang digunakan untuk mencari nilai

stemming adalah:

.....................................(2.6)


Keterangan:

T = stemming (m)

Kt = stemming ratio, yang bernilai antara 0,7–1

d. Subdrilling (J)

Subdrilling adalah kelebihan kedalaman yang terdapat di bawah batas

floor jenjang. Tujuan utama dibuatnya subdrilling ini adalah supaya

batuan dapat meledak secara full face yang sesuai harapan dan

menghindari adanya toe. Secara teoritis, subdrilling dapat dicari dengan

menggunakan rumus berikut:

...................................(2.7)


Keterangan:

J = Subdrilling (m)

Kj = Subdrilling ratio, dengan nilai antara 0,2 – 0,4

T = Kt x B

J = Kj x B

30

e. Kedalaman lubang ledak (H)

Kedalaman lubang ledak merupakan kedalaman lubang yang akan

diledakkan yang merupakan penjumlahan antara tinggi jenjang dengan

subdrilling. Kedalaman lubang ledak tidak boleh lebih kecil dari burden.

Hal ini bertujuan untuk menghindari terjadinya overbreak. Kedalaman

lubang ledak dapat ditentukan berdasarkan geometri peledakan atau

dapat juga disesuaikan dengan ketinggian jenjang yang ada.Bila

ditentukan berdasarkan geometri peledakan, maka dapat digunakan

rumus:

..........................(2.8)


Keterangan:

H = Kedalaman lubang ledak (m)

Kh = Hole depth ratio, yang bernilai antara 1,5 – 4,0

2. Rumusan menentukan geometri peledakan menurut C.J Konya.

a. Burden (B)

Untuk mencari nilai burden digunakan rumus berikut:

B = 3,15 x De x ...................................................(2.9)


H = Kh x B

3SGrSGe

31

Keterangan:

B = burden (ft)

De = Diameter lubang ledak (inchi)

SGe = Berat jenis bahan peledak yang dipakai

SGr = Berat jenis batuan yang akan dibongkar

b. Spacing (S)

Nilai spacing ditentukan dari sistem tunda dan perbandingan tinggi

jenjang (L) dan burden (B). Jika ledakan serentak dalam satu baris

lubang ledak (instantaneous)/ (row by row).

L/B < 4 maka, S =3

)2( BL ....................................(2.10)

L/B >4 maka, S = 2B

Jika ledakan beruntun dalam tiap baris lubang ledak (delay).

L/B < 4 maka, S =8

)7( BL ......................................................(2.11)

L/B > 4 maka, S = 1,4 B


c. Stemming (T)

Untuk batuan massive, T = B

Untuk batuan berlapis, T = 0,7B ....................................(2.12)

32


d. Subdrilling (J)

J = 0,3B ....................................(2.13)


e. Kedalaman lubang ledak (H)

H = L + J ................................(2.14)


3. Rumusan untuk menentukan geometri peledakan menurut ICI-Explosive.

Tiap parameter geometri peledakan ditentukan oleh nilai diameter lubang

ledak (d), Sebagai berikut:

a. Burden (B)

B = 25d – 40d ...............................(2.15)

b. Spacing (S)

S = 1B – 1,5B ....................................(2.16)

c. Stemming (T)

T = 20d -30d ....................................(2.17)

d. Tinggi Jenjang (H)

H = 60d – 140d ....................................(2.18)


33

2.2.3. 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 4000C.

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 dipahami 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 batuan.

2.2.4. Reaksi Bahan Peledak

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, Anon

(1977). Panas merupakan awal terjadinya proses dekomposisi bahan kimia

pembentuk bahan peledak yang menimbulkan pembakaran, dilanjutkan dengan

34

deflragrasi dan terakhir detonasi. Proses dekomposisi bahan peledak diuraikan

sebagai berikut:

1. Pembakaran adalah reaksi permukaan yang eksotermis dan dijaga

keberlangsungan 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

2. 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, yaitu antara 300–1000 m/s atau lebih rendah dari kecep suara

(subsonic). Contohnya pada reaksi peledakan low explosive (black powder)

sebagai berikut:

a. Potassium nitrat + charcoal + sulfur

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

10CO + 10N2

b. Sodium nitrat + charcoal + sulfur

35

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

10N2

1. 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.

2. Detonasi adalah proses kimia-fisika yang mempunyai kecepatan reaksi sangat

tinggi, sehingga menghasilkan gas dan temperatur 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

36

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

2.2.5. Blasting Ratio

Volume batuan yang akan diledakkan tergantung pada dimensi spacing,

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

ukuran spacing, burden, 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.

Volume batuan yang akan diledakkan merupakan hasil perkalian burden,

spacing, dan tinggi jenjang. 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 factor berai

atau swell factor, yaitu suatu faktor perubah yang dirumuskan sebagai berikut:

SF =L

S

VV

x 100% ....................................(2.19)

Vs = B x S x H

37

VL =SF

H x S x B


Untuk menyatakan hasil peledakan dalam satuan berat, maka dialakukan

pengalian volume dengan densitas batuannya, yaitu:

W = V(s,L) x ρ ....................................(2.20)


Keterangan:

SF = Faktor berai (%)

Vs = Volume padat, insitu, bank

VL = Volume lepas, loose

Ρ = Densitas batuan(ton/m3).

W = berat batuan (ton, kg)

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. Untuk batugamping densitas lepas dan densitas

solid adalah yaitu 1,6 ton/m3 dan 2,6 ton/m3 .

38

2.2.6. Jumlah Bahan Peledak

Densitas pengisian (Loading density) adalah jumlah bahan peledak setiap

meter kedalaman kolom lubang ledak. Densitas pengisian digunakan untuk

menghitung jumlah bahan peledak yang diperlukan setiap kali peledakan.

Disamping itu, kolom lubang ledak (L) yang terbagi menjadi penyumbat atau

steaming (T) dan isian utama (PC). Bahan peledak hanya terdapat sepanjang

kolom PC, sehingga keperluan bahan peledak setiap kolom adalah perkalian PC

dengan densitas pengisian (ρd) atau:

Whandak = PC x ρd ....................................(2.21)

Wtotal handak = n x PC x ρd ....................................(2.22)


Dimana (n) adalah jumlah seluruh lubang ledak. Densitas pengisian (ρd)

dapat dicari dengan menggunakan rumus:

ρd =4

2 dxxanfo ...................................(2.23)


Keterangan:

ρd = Loading density (kg/m)

ρanfo = Densitas anfo (kg/m3)

π = phi (3,14)

d = Diameter lubang ledak (m)

39

2.2.7. Powder Factor

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 =HxSxB

Whandak ....................................(2.24)

‘(Sumber: Awang Suwandhi, 2012)

Keterangan:

PF = powder factor (kg/m3)

W = Volume material yang diledakkan (m3)

E = Berat bahan peledak setiap lubang ledak (kg)

n = Jumlah lubang ledak

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. Tolak ukur dalam menetapkan

angka PF adalah:

40

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 pasti biaya tinggi pula. Ukuran fragmentasi

harus sesuai dengan proses selanjutnya, antara lain ukuran mangkok

(bucket) alat muat atau ukuran umpan (feed) mesin peremuk batu (crusher).

2. Keselamatan kerja peledakan, artinya disamping berhemat juga

keselamatan karyawan dan masyarakat di sekitarnya harus terjamin.

3. Lingkungan, yaitu dampak negatif peledakan yang menggangu

kenyamanan masyarakat sekitar harus dikurangi. Dampak negatif tersebut

dapat berupa getaran yang berlebihan, gegaran yang menyakitkan telinga

dan suara yang mengejutkan.

Dari pengalaman di beberapa tambang terbuka 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.

41

2.2.8. Software Peledakan

2.2.8.1. SPLIT DEKSTOP 2.0

Analisis fotografi dapat menggunakan Program Split Desktop 2.0.

Software ini merupakan program yang berfungsi untuk menganalisa ukuran

fragmen batuan melalui foto digital. Program Split Desktop 2.0 menyediakan

alternatif ekonomis untuk melakukan manual sampling dan pengayakan

(screening) yang diperoleh melalui foto lapangan. Foto yang diperoleh dapat

langsung diproses dengan cepat dalam hitungan menit dan dengan analisa data

yang sederhana (Anonim, 2009).

Foto batuan yang diambil harus terdapat suatu benda yang sudah diketahui

panjangnya dan mempunyai ukuran kecil yang berfungsi sebagai benda

pembanding. Penggunaan program Split Desktop 2.0 juga meminimalkan personil

dalam pengambilan dan pengolahan data, sehingga data dapat diolah dan diproses

dengan hasil yang akurat.

Program Split Desktop 2.0 digunakan untuk membantu menganalisa

gambar fragmen material hasil peledakan, yang lebih dari 100 cm akan

ditampilkan berupa grafik persentase lolos material dan ukuran fragmen rata-rata

yang dihasilkan dalam suatu peledakan.

Program Split Desktop 2.0 ini dapat melakukan pemisahan pada batas-

batas batuan menurut perbedaan warna secara otomatis yang mempunyai hasil

akhir berupa grafik yang menunjukan antara persen kumulatif material yang lolos

dengan ukuran distribusi fragmentasi batuan.

42

Program Split Desktop 2.0 memiliki beberapa tahap untuk dapat

memperoleh hasil berupa grafik persentase lolos, yaitu sebagai berikut:

1. Akuisisi/memperoleh gambar. Pengambilan gambar dilakukan di lapangan

dengan posisi membelakangi matahari agar meniadakan bayangan yang

dapat menganggu gambar.

2. Digitasi fragmentasi. Langkah berikutnya adalah penggambaran batuan

atau digitasi, dengan menggunakan perhitungan algoritma otomatik yang

terdapat pada program Split Desktop 2.0. Selain melalui cara otomatis,

digitasi dapat dilakukan secara manual, yaitu dengan melingkari bagian

terluar dari partikel-partikel (fragmen) batuan.

3. Analisa ukuran. Melakukan pendekatan distribusi untuk material halus

(distribusi Schuman dan Rosin-Rammler). Kemudian dipilih pendekatan

Rosin-Ramler.

4. Hasil setelah ukuran partikel telah dikalkulasi, program Split Desktop

dapat menyajikan distribusi ukuran dalam 3 format yaitu standar ISO,

standar UK, dan standar sendiri. Selain itu juga dapat diketahui ukuran

persentase lolos ayakan P20, P50, P80, dan top size dapat dilihat pada

Gambar 2.11.

43

Sumber Devisi: Aplikasi Software Split Desktop

Gambar 2.9 Tampilan Program Split Desktop2.0.

2.2.8.2. Kuz Ram

Kuz Ram merupakan program perhitungan fragmentasi batuan pada proses

pemberaian batuan yang terjadi pada proses penambangan. Program kuz ram

dijalankan oleh engineer tambang atau teknisi yang sudah khusus dilokasi

tambang dengan mengambil dan menginput data berupa burden, spacing,

subdrilling, tinggi jenjang, dan stemming dari kegiatan peledakan. Adapun

kelebihan dari kuz ram sebagai berikut:

1. Mempermudah dalam analisis fragmentasi peledakan.

2. Mempercepat perhitungan fragmentasi peledakan.

3. Mempermudah distribusi fragmentasi peledakan.

Pada perhitungan rumus manual Kuzram 2013 dapat dilihat pada gambar 2.10.

44

Sumber Devisi: Manual Kuz Ram,2013.

Gambar 2.10 Tampilan Kuz Ram

Berikut rumus perhitungan fragmentasi batuan dalam kuz ram, antara lain:

a. Subroutine (x)

....................................(2.25)


Keterangan:

x = subroutine

A = Diameter lubang ledak

V = strength batuan

Q = Densitas batuan

E = strength bahan peledak

b. Keseragaman fraksi (n)

..............................(2.26)


Keterangan:

0.630.17

0,8

115E Q

QV A x

HL

21)(A1

BW1

d14B2,2 n

45

n = Fraksi batuan

B = burden

d =Diameter lubang ledak

W = Densitas bahan peledak

L = Kedalaman lubang ledak

H = Tinggi jenjang

2.3. Kerangka Konseptual

Dalam penelitian ini terdapat kerangka konseptual yang akan membantu

penulis dalam menyelesaikan penelitian yang terdiri atas:

1. Input

a. Data Primer

Data primer adalah data yang didapat secara langsung di lapangan yaitu

di lokasi Quarry Bukit Karang Putih PT. Semen Padang. Data primer

meliputi desain peledakan dan geometri peledakan, berupa burden,

spacing, kedalaman lubang tembak, stemming, panjang kolom isian

lubang ledak dan tinggi jenjang.

b. Data Sekunder

Sedangkan data sekunder diperoleh dari sumber-sumber buku atau studi

kepustakaan beberapa literatur yang mendukung penelitian ini. Data-

data tersebut meliputi spesifikasi bahan peledakan, peralatan peledakan,

alat bor, loading density lubang ledak, geometri peledakan dan pola

peledakan di Quarry Bukit Karang Putih PT. Semen Padang.

2. Proses

46

Proses merupakan pengolahan dan analisa dari data-data yang diperoleh

pada bagian input. Data-data diolah dengan rumus, C,J Konya dan

dirancang dengan cara memodifikasikan geometri peledakan, kemudian

dilanjutkan analisa data dengan perangkat lunak atau software blasting

Split Dekstop 2.0 dan Kuz Ram dan validasi data.

3. Output

Hasil yang diharapkan dari penelitian ini, yaitu meningkatkan fragmentasi

peledakan untuk memaksimalkan produksi peledakan di Quarry Bukit

Karang Putih PT. Semen Padang.

Input Output Proses

Gambar 2.12 Kerangka Konseptual Penelitian.

47

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Jenis Penelitian

Penyelesaian penelitian ini dilakukan dengan menggabungkan antara teori

dengan data lapangan, sehingga dari keduanya didapat pendekatan penyelesaian

masalah.

Data yang diperlukan adalah sebagai berikut:

1. Data geometri peledakan aktual, meliputi burder (B), spasi (S, kedalaman

lubang ledak (H), dan diameter lubang ledak (d). Data geometri diperoleh

dengan melakukan pengukuran langsung geometri peledakan di lapangan.

2. Data dokumentasi peledakan meliputi dokumentasi lokasi sebelum peledakan

dilakukan, dokumentasi selama aktifitas peledakan berlangsung, dokumentasi

setelah peledakan, dan dokumentasi hasil peledakan untuk keperluan analisa

fragmentasi batuan hasil peledakan.

3. Karakteristik batuan pada tiap-tiap lokasi peledakan yang dilakukan. Data

yang di peroleh meliputi struktur batuan (orientasi joints: dip dan strike) dan

joints spasing.

Tahapan ini akan menjabarkan hasil pengumpulan data lapangan dan

kemudian dilanjutkan dengan analisa data. Analisa data yang dilakukan dalam

penelitian tugas akhir ini adalah sebagai berikut:

a. Perthitungan geometri peledakan Aktual dan Teoritis.

b. Analisa fragmentasi batuan.

48

3.2. Tempat dan Waktu Penelitian

3.2.1. Tempat penelitian

Quarry Bukit Karang Putih PT. Semen Padang terletak di Indarung, sekitar

15 km di sebelah Timur kota Padang, secara administrasi termasuk dalam

Kecamatan Lubuk Kilangan, Kota Padang, Provinsi Sumatera Barat.

3.2.2. Waktu Penelitian

Jadwal waktu penelitian/pengambilan data di Unit Operasi Tambang PT

Semen Padang dari tanggal 11 November s/d 20 Desember 2019. Pada proses

penelitian terdiri dari orientasi lapangan, pengumpulan data, pengolahan data,

konsultasi dan bimbingan, dan penyusunan laporan dapat dilihat pada (Tabel 3.1)

Tabel 3.1.

Jadwal kegiatan penelitian

No Uraian KegiatanMinggu

1 2 3 4 5

1 Orientasi Lapangan

2 Pengumpulan Referensi dan Data

3Pengolahan Data, Konsultasi dan

Bimbingan

4 Penyusunan Laporan

Penelitian dilakukan di Quarry Karang Putih PT. Semen Padang

(Lampiran U). PT Semen Padang berlokasi di Kelurahan Indarung, Kecamatan

Lubuk Kilangan, Kota Padang, Provinsi Sumatera Barat. Lokasi area Quarry

Karang Putih PT Semen Padang dapat dicapai dari kota Padang hanya melalui

jalur darat, melalui jalur darat dapat ditempuh dari bandar udara internasional

Minangkabau menuju ke kota Padang dengan jarak± 35 km dalam waktu sekitar

70 menit dengan kendaraan roda empat, kemudian melanjutkan perjalanan dari

kota Padang menuju daerah tambang dengan jarak ± 21 km dalam waktu sekitar

40 menit dengan kendaraan roda empat. Estimasi jarak dan waktu menuju daerah

penelitian dapat dilihat pada (Tabel) 3.2.

Tabel 3.2

Estimasi jarak dan waktu tempuh menuju daerah penelitian

Ruas Jalan

Jarak

(km)

Waktu

(menit)

Kecepatan

(km/jam) Kondisi Jalan

Bandara Internasional Minang

Kabau - Kota Padang ±35 70 20 – 60 Beraspal baik

Kota Padang - Lokasi

Tambang

±21 40 20 – 60 Beraspal baik

Adapun lokasi kesampaian daerah penelitian dapat dilihat pada gambar 3.1

dibawah ini.

50

Sumber: Divisi Perencanaan (Peta)

Gambar 3.1 Kesampaian Daerah Penelitian.

3.3. Variabel Penelitian

Variabel penelitian merupakan segala sesuatu yang akan menjadi objek

pengamatan penelitian. Sesuai dengan permasalahan yang diteliti maka variabel

penelitian adalah variabel-variabel dari perancangan pada geometri peledakan

yang akan dirancang secara sistematis sifat-sifat atau nilai-nilai variabel bebas

sesuai dengan desain modifikasi yang diterapkan. Pada analisi regresi digunakan

untuk mengetahui sejauh mana hubungan antara Variabel terkait yang merupakan

dari isian bahan peledak (kg) dan Variabel bebas dimana terdapat pada persentase

tertahan batuan.

3.4. Jenis Data dan Sumber Data

3.4.1. Jenis Data

1. Data Primer.

Data primer yang dikumpul kan dari lapangan antara lain:

a. Desain peledakan.

51

b. Geometri peledakan ( burden, spacing, kedalaman lubang ledak, tinggi

jenjang, dan subdrilling).

2. Data Sekunder.

Data sekunder merupakan data yang diperoleh dari data-data yang sudah

ada di Quarry Bukit Karang Putih PT. Semen Padang, studi kepustakaan

dan beberapa literatur yang mendukung penelitian ini. Data-data tersebut

meliputi:

a. Spesifikasi bahan peledakan, peralatan peledakan, dan alat bor.

b. Loading density lubang ledak.

c. Geometri peledakan.

3.4.2. Sumber Data

Sumber data yang penulis dapatkan berasal dari pangamatan langsung

ataupun studi kepustakaan serta dari arsip-arsip di Quarry Bukit Karang PT.

Semen padang.

3.5. Teknik Pengumpulan Data

Dalam teknik pengumpulan data di lakukan dengan dua cara yaitu:

1. Studi Lapangan.

Cara mendapatkan data yang dibutuhkan dengan melakukan pengamatan

langsung di lapangan/tempat kerja, maupun dengan wawancara langsung.

2. Studi Pustaka

Mengumpulkan data yang dibutuhkan dengan membaca buku-buku

literatur yang berkaitan dengan masalah yang akan dibahas dan data-data

52

serta arsip perusahaan sehingga dapat digunakan sebagai landasan dalam

pemecahan masalah.

3.6. Teknik Pengolahan dan Analisa Data

3.6.1. Teknik Pengolahan Data

Teknik pengolahan data yang digunakan dalam penelitian ini adalah

dengan menggunakan mengunakan software peledakan yaitu Split Dekstop 2.0

dan metode Kuz Ram, yang mempunyai banyak kelebihan dan dapat menunjang

perancangan geometri dan pola peledakan.

3.6.2.Analisis Data

Setelah melalui tahap dalam pengumpulan data dan pengolahan data maka

dilakukan analisis data dengan perangkat lunak/software blasting sebagai berikut:

1. Split Dekstop 2.0.

2. Dan juga mengunakan Kuz Ram untuk rumus fragmentasi peledakan.

3.7. Kerangka Metodologi

Langkah-langkah yang dilakukan penulis dalam melakukan penelitian

dapat dilihat pada bagan alir berikut:

53

Analisa Perancangan Geometri untuk Mendapatkan Hasil FragmentasiOptimal pada Quarry Bukit Karang Putih

PT. Semen Padang Sumatera Barat

Sekunder

a. Spesifikasi peralatan peledakan,dan alat bor.

b. Loading density lubang ledak.

c. Geometri peledakan.

Primer

a. Desain peledakan.b. Geometri peledakan (Burden,spacing, kedalaman lubang ledak,tinggi jenjang, stemming, dansubdrilling).

Kajian

pustaka

Identifikasi Masalah

Observasi

Lapangan

Rumusan Masalah

Tujuan Penelitian

Pengumpulan Data

A

54

Gambar 3.2 Bagan Alir Penelitian

Pengolahan Data

pengolahan data dilakukan dengan perangkatlunak/software blasting antra lain:

1. Split Dekstop 2.0,2. Kuz Ram.

Analisis Data

Kesimpulan dan Saran

Gemetri Usulan 2Gemetri Usulan 1 Gemetri Usulan 3

Validasi data

Ya

Tidak

B

55

BAB IV

PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

4.1 Pengumpulan Data

Sebelum melakukan peracangan ulang geometri peledakan dan pola

peledakan, maka di perlukan pengumpulan data-data terlebih dahulu. Data yang

diambil pada quarry Bukit Karang Putih Bukit Karang Putih PT. Semen Padang

berupa data-data kegiatan peledakan yang antara lain.

4.1.1 Perlengkapan dan Peralatan Peledakan

Perlengkapan peledakan merupakan bahan-bahan yang hanya bisa

digunakan untuk satu kali dalam proses peledakan. Peralatan peledakan adalah

alat-alat yang bisa digunakan berulang kali dalam proses peledakan. Perlengkapan

peledakan yang digunakan pada quarry Bukit Karang Putih PT. Semen Padang

antara lain.

4.1.1.1 Perlengkapan Peledakan

1. Dabex

Dabex adalah campuran dari emulsi dan ANFO dengan perbandingan 70 :

30 yang memiliki densitas 1,2 gr/cm3, Keuntungan dari meggunakan

dabex high performance, peka primer, ekonomis dan tidak sensitif hingga

di isi ke dalam lubang ledak yang berair. Untuk bahan peldakan Dabex

dapat dilihat pada gambar 4.1.

56

Sumber Devisi: Biro peledakan PT. Semen Padang

Gambar 4.1 Bahan Peledak Dabex

2. Booster

Boster daya gel magnum merupakan bahan peledakan istimewa yang

memiliki kekuatan tinggi dan beremulsi sensitif yang kuat dengan densitas

1,23 gr/cm3. Untuk boster bahan peledak dapat dilihat pada gambar 4.2.


Gambar 4.2 Booster

57

3. Eldeto ( Electric Detonator)

Detonator listrik adalah jenis detonator yang penyalaannya dengan arus

listrik yang dihantarkan melalui kabel khusus. Untuk itu pada kedua ujung

kabel didalam tabung detonator listrik dilengkapi dengan jenis kawat halus

yang telanjang yang apabila dilewati arus listrik memiliki kelebihan

daripada menggunakan detonator biasa. Kekuatan arus listrik minimum

untuk dapat meledakkan detonator listrik adalah 1 sampai 1,5 Amper.

Untuk detonator listrik dan in hole delay dapat dilihat pada gambar 4.3 dan

pada gambar 4.4.


Gambar 4.3 Detonator listrik

4. In Hole Delay

In Hole delay daya 500 ms dengan panjang 9 m dan 12 m.


Gambar 4.4 In Hole Delay 500 ms

58

5. Surface Delay

Surface delay daya date 17 ms (warna kuning), 25 ms (warna merah), 42

ms (warna putih), dan 67 ms (warna orange) yang memiliki panjang

masing-masingnya adalah 9 m. Untuk surface delay 25 ms dapat dilihat

pada gambar 4.5


Gambar 4.5 Sufarce Delay 25 ms

4.1.1.2 Peralatan Peledakan

1. BOM (Blasting Ohm Meter)

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 menggunakan 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 demikian

59

jumlah tahanan seluruh rangkaian dapat dihitung dan voltage blasting

machine dapat ditentukan setelah arus dihitung. Blast ohm meter dapat

dilihat pada gambar 4.6.


Gambar 4.6 Pengukur tahanan (Blast ohm meter)

2. Blasting Machine

Alat pemicu peledakan listrik atau exploder merupakan sumber energi

penghantar arus listrik menuju detonator. Alat pemicu peledakan listrik

mempunyai type generator dan type baterai. Untuk Blasting Machine dapat

dilihat pada gambar 4.7.


Gambar 4.7 Blasting Machine

60

4.1.2 Geometri Peledakan Aktual

Dalam kegiatan peledakan batu gamping di front II quarry Bukit Karang

Putih Bukit Karang Putih PT. Semen Padang menerapkan geometri peledakan

dengan burden 5 m, spacing 5 m dan Rata-rata kedalaman lubang ledak 10,1 m

didapat power factor 0,43 k/m3, untuk lebih jelas dapat dilihat pada tabel 4.1.

Tabel 4.1 Geometri Peledakan Aktual

Geometri peledakan aktual ini disesuaikan dengan kondisi batuan yang ada

di front II quarry Bukit Karang Putih Bukit Karang Putih PT. Semen Padang

dengan density batuan limestone 2,6 ton/m3. Geometri ini sudah di terapkan oleh

pihak perusahaan selama satu tahun dan bisa berubah sewaktu-waktu mengikuti

61

kondisi batuan yang ada di lokasi front II. Dari geometri aktual ini diperoleh

tonase hasil peledakan sebesar 30.381 ton/hari.

4.1.3 Desain Pola Peledakan Aktual

Desain pola peledakan yang di terapakan pada front II quarry Bukit

Karang Putih Bukit Karang Putih PT. Semen Padang menerapkan desain lubang

ledak staggered dengan diameter lubang ledak 5 inchi kedalaman lubang ledak

rata-rata 10 m dan desain rangkaian peledakan dengan desain rangkaian peledakan

excelon dengan burden 5 m, spacing 5 m, Semua ini dilakukan untuk

meningkatkan fragmentasi batuan. Rincian desain peledakan dapat dilihat pada

tabel 4.2, dan untuk gambaran tentang arah lemparan, burden relief, dan nilai

rangkaian dapat lihat pada lampiran N.


Gambar 4.8 Desain Pola Peledakan Aktual

62

4.1.4 Desain peledakan Excelon

Disamping untuk meningkatkan hasil kegiatan peledakan berupa

fragmentasi batuan desain peledakan excelon juga mengurangi lemparan batuan

(flyrock) yang tidak terarah. Untuk desain peledakan exelon dapat dilihat pada

gambar 4.9.


Gambar 4.9 Desain peledakan Exelon.

Pada perhitungan tabulasi pola peledakan aktual didapat rata-rata diameter

lubang ledak 5 inchi, rata-rata jumlah lubang ledak 41, dengan jumlah dabex

71.500 kg, untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada tabel 4.2 dibawah.

Tabel 4.2 Tabel Tabulasi Pola Peledakan Aktual

63

Tabel 4.3 Tabel Tabulasi Pola Peledakan Aktual (Lanjutan)

4.2 Pengolahan Data

4.2.1 Geometri Peledakan

Dalam usaha memperbaiki fragmentasi batuan yaitu untuk mendapatkan

fragmentasi peledakan yang optimum dan sesuai kebutuahan crusher, maka akan

dibahas hal-hal yang berhubungan dengan perbandingan fragmentasi, yaitu

dengan analisis perbandingan geometri peledakan berdasarkan C,J Konya dan

geometri rancangan.

1. Perhitungan dengan rumusan C,J Konya

Analisis geometri peledakan berdasarkan rumus C,J Konya dengan burden

3,3 m, spacing 4,2 m, stemming 2,3 m, dan kedalaman lubang ledak 11,33

m didapat power factor 0,48 k/m3, Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada

tabel 4.3.

Tabel 4.4Geometri Peledakan C,J Konya

64

Tabel 4.5 Geometri Peledakan C,J Konya (Lanjutan)

Dalam menganalisis geometri peledakan dengan rumusan C,J Konya di

peroleh tonase hasil sebesar 16.865 ton/hari.

2. Perhitungan rancangan ulang geometri peledakan

Dari rumus-rumus geometri peledakan di atas peneliti melakukan

perancangan dan melakukan pengujian langsung geometri peledakan

dengan burden 4,15 m, spacing 4,6 m,dan stemming 3,1 m dan kedalaman

lubang ledak 11,3 m didapat power factor 0,32 k/m3. Untuk lebih jelas

dapat memperhatikan tabel 4.4.

Tabel 4.6 Rancangan Ulang Geometri Peledakan Usulan 1

65

Tabel 4.7 Rancangan Ulang Geometri Peledakan (Lanjutan)

Dalam menganalisis geometri peledakan diperoleh tonase sebesar 23,547

ton/hari .

4.2.2 Desain Pola Peledakan

Setelah diperoleh geometri peledakan yang sesuai berupa burden, spacing,

stemming, subdrilling, dan banyak isisan lubang ledak barulah dilakukan

pemilahan surface delay, dan in hole delay untuk menentukan pola rangkaian

peledakan dengan beda waktu 8 ms. Dalam proses desain peneliti menerapkan

pola peledakan excelon-cut dengan 3-7 row yang disesuaikan dengan karakteristik

batuan, disamping itu pemilihan surface delay juga sangat mempengaruhi hasil

peledakan, adapun combination surface delay bisa dilihat pada tabel 4.6. Untuk

gambaran tentang beda waktu peledakan, arah lemparan, burden relief, dan pola

rangkaian dapat dilihat pada lampiran.

66

combination surface delay bisa dilihat pada tabel dibawah.

Tabel 4.8

Surface delay combination

Pada data perhitungan tabulasi pola rancangan ulang peledakan didapat

rata-rata diameter lubang ledak 5 inchi, kedalaman lubang ledak 11,33 m untuk

lebih jelasnya dapat dilihat pada tabel 4.9 dibawah.

Tabel 4.9 Tabulasi Pola Rancangan Ulang Peledakan

67

Tabel 4.10 Tabulasi Pola Rancangan Ulang Peledakan (Lanjutan)

Pada data perhitungan rancangan ulang geometri peledakan usulan 2

didapat rata-rata diameter lubang ledak 5 inchi, kedalaman lubang ledak 11,3 m ,

burden 3,3 m dan spasi 5 m. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada tabel 4.11

dibawah.


68

Pada data perhitungan rancangan ulang geometri peledakan usulan 3

didapat rata-rata diameter lubang ledak 5 inchi, kedalaman lubang ledak 11,3 m ,

burden 5 m dan spasi 5,5 m. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada tabel 4.12

dibawah ini.


4.2.3 Fragmentasi Hasil Peledakan

Untuk menghitung fragmentasi batuan hasil peledakan digunakan rumus

dari software Split dekstop 2.0. Dari fragmentasi batuan hasil geometri dan pola

peledakan aktual, dan rancangan ulang yang telah diolah dan di analisis tersebut

diolah dengan rumus Kuz Ram untuk menghitung fragmentasi batuan, Berikut

fragmentasi batuan dari masing-masing rancangan geometri peledakan.

69

1. Fragmentasi dari geometri peledakan aktual

Dari hasil perhitungan dengan menggunakan software Kus Ram,

fragmentasi batuan hasil peledakan aktual, maka didapat rata –rata

fragmentasi batuan 65,825 cm dimana yang berdiameter ≤60 cm sebesar

45.86 %, dan berdiameter ≥60 cm sebesar 54.14 % dengan powder factor

0,43 kg/m3. Data hasil fragmentasi hasil peledakan dapat dilihat pada

lampiran.

Tabel 4.13

Persentase (%) Fragmentasi Peledakan Aktual

Sumber Devisi: Software Kuz Ram

Gambar 4.10 Distribusi Fragmentasi dari Geometri Aktual

70

2. Fragmentasi dari geometri peledakan C,J Konya


fragmentasi hasil peledakan C,J Konya, maka didapat rata-rata fragmentasi

batuan 36,520 cm dimana yang berdiameter ≤60 cm sebesar 84.59 %, dan

berdiameter ≥60 cm sebesar 15,41 % dengan powder factor 0,48 kg/m3.

Data hasil fragmentasi hasil peledakan dapat dilihat pada lampiran.

Tabel 4.14

Persentase (%) Fragmentasi Peledakan C,J Konya


Gambar 4.11 Distribusi Fragmentasi dari Geometri C,J Konya.

71

3. Fragmentasi dari geometri peledakan usulan


fragmentasi hasil peledakan usulan 1, maka didapat rata-rata fragmentasi

batuan 49,710 cm dimana yang berdiameter ≤60 cm sebesar 60,94 %, dan

berdiameter ≥60 cm sebesar 39,06 % dengan powder factor 0,32 kg/m3.

Tabel 4.15

Persentase (%) Fragmentasi Peledakan Usulan 1


Gambar 4.12 Distribusi Fragmentasi dari Geometri Usulan 1

72


fragmentasi hasil peledakan usulan 2, maka didapat rata-rata


78,28 %, dan berdiameter ≥60 cm sebesar 21,72 % dengan powder factor

0,40 kg/m3.

Tabel 4.16


Sumber Devisi: Software Kuz Ram.

Gambar 4.12 Distribusi Fragmentasi dari Geometri Usulan 2

73


fragmentasi hasil peledakan usulan 3, maka didapat rata-rata


62,64 %, dan berdiameter ≥60 cm sebesar 37,36 % dengan powder factor

0,39 kg/m3.

Tabel 4.17



Gambar 4.14 Distribusi Fragmentasi dari Geometri Usulan 3.

74

BAB V

HASIL DAN PEMBAHASAN

5.1 Analisis Hasil Geometri Peledakan

Salah satu yang menentukan untuk melakukan desain waktu delay pada

proses peledakan adalah geometri peledakan. Dalam geometri peledakan yang

paling berpengaruh adalah spacing, burden, stemming dan subdrilling pada daerah

penelitian di front II di quarry Bukit Karang Putih PT. Semen Padang.

Spacing merupakan jarak antar lubang dalam satu baris. Dalam proses

desain waktu delay salah satu yang perlu diperhatikan adalah jarak spacing.

Dimana bila spacing lebih kecil maka dibutuhkan waktu tunda yang lebih kecil,

dan begitu juga sebaliknya, bila terdapat spacing yang besar maka waktu delay

dibuat sedikit lebih besar. Hal ini dikarenakan adanya perbedaan waktu yang

diperlukan gelombang untuk merambat karena adanya perbedaan jarak antar

lubang.

Burden adalah dimensi yang terpenting dalam menentukan keberhasilan

suatu pekerjaan peledakan karena merupakan variabel yang utama dan kritis

dalam proses desain peledakan. Bila jarak burden semakin besar, gelombang

regangan tekan akan menempuh jarak yang lebih jauh terhadap bidang bebas. Bila

mencapai bidang bebas gelombang tersebut akan dipantulkan sebagai gelombang

tarik dan gelombang tersebut akan berasosiasi dengan gelombang berikutnya,

sehingga terlalu kecil untuk menimbulkan rekahan radial.

75

Berdasarkan dari hasil perhitungan pada geometri peledakan aktual beserta

rumus-rumus dan geometri usulan atau rancangan ulang geometri peledakan

untuk lebih terperincinya dapat dilihat pada tabel 5.1.

Tabel 5.1 Analisis Geometri Peledakan

Dari tabel 5.1 dapat dilihat geometri peledakan aktual dengan powder

factor 0,43 kg/m3 menghasilkan tonase peledakan sebesar 30,381 ton/hari

menghabiskan bahan peledak sebesar 3,390 kg, dari rumus-rumus yang diterapkan

dari nilai rancangan ulang geometri peledakan usulan III yang bisa

mengoptimumkan distribusi fragmentasi hasil peledakan dengan powder factor

0,39 kg/m3 menghasilkan tonase peledakan sebesar 33,921 ton/hari.

Sedangkan rumus C,J. Konya dengan powder factor sebesar 0,48 kg/ton

menghasilkan tonase peledakan sebesar 16,865 ton/hari menghabiskan bahan

76

peledak sebesar 4,216 kg. Peneliti merancang geometri ini untuk tujuan

mengoptimumkan hasil peledakan dengan memperhatikan diameter dan distribusi

fragmentasi hasil peledakan. Namun analisis geometri peledakan jika di lihat dari

bahan peledak yang digunakan yang optimum adalah rumus geometri peledakan

Rancangan III dengan powder factor sebesar 0,39 km/m3 menghasilkan 33,921

ton/hari dengan bahan peledak sebesar 3.370 kg.

5.2 Analisis Hasil Fragmentasi Batuan Peledakan

Kepentingan dari fragmentasi tidak bisa diremehkan karena pada tingkat

yang luas fragmentasi merupakan suatu ukuran dari suksesnya kegiatan peledakan.

Fragmentasi yang buruk menghasilkan oversize atau bongkahan besar (boulder)

hal ini mempengaruhi semua bidang operasi sebuah tambang terutama crusher.

Oleh karena itu geometri peledakan sangat diperhatikan.

Maka dipilih fragmentasi batuan dari hasil geometri peledakan rancangan

ulang geometri peledakan. Kemudian dilakukan perhitung persentase besar

ukuran fragmentasi batuan dengan menggunakan rumus kuz Ram untuk

memenuhi kebutuhan crusher. Untuk lebih jelas tentang persentase (%) ukuran

fragmentasi batuan geometri peledakan dapat dilihat pada tabel 5.2 dibawah.

77

Tabel 5.2 Persentase Ukuran Fragmentasi

Berdasarkan tabel di atas dapat dilihat fragmentasi yang lebih baik dari

fragmentasi geometri peledakan aktual yaitu fragmentasi batuan hasil geometri

peledakan rancangan usulan III dengan rata-rata persentase fragmentasi yang

tertahan lebih kecil dari persentase fragmentasi aktual dan disamping itu dari hasil

pemakaian bahan peledakpun lebih kecil dibandingkan dengan geometri

peledakan aktual, sedangkan pada metode C,J. Konya tertahan lebih kecil hasil

persentasenya namun sangat lebih besar dalam pemakaian bahan peledak.

Perbedaan distribusi fragmentasi dari ke tiga geometri ini tidak terlalu jauh,

namun perbedaan atau selisih ketiganya sangat mempengaruhi produktifitas

crusher, dan dari distribusi fragmentasi ini dapat dilihat keberhasilan kegiatan

peledakan.

78

5.3 Analisis Uji Validasi Data

Berdasarkan hasil pengolahan data geometri peledakan aktual di lapangan

didapatkan nilai burden 5 m, nilai burden dari C,J. Konya 3,3 m dan nilai burden

pada geometri usulan 1 dengan nilai 4,15 m, geometri usulan 2 dengan nilai 3,3 m,

geometri usulan 3 dengan nilai 4,5 m dimana spasi dari masing-masing komponen

berbeda dengan spasi aktual 5 m, C,J. Konya 4,2 m dan nilai spasi dari geometri

usulan 1 dengan nilai 4,6 m, geometri usulan 2 dengan nilai 5 m , dan geometri

usulan 3 dengan nilai 5 m. Dilihat dari total bahan peledak dan total tonase hasil

peledakan nilai yang minimum terdapat pada geometri aktual, sedangkan dari

hasil fragmentasi nilai yang ideal didapat pada rancangan geometri usulan 3 yaitu

46,3284 cm .

Maka dari hasil perbandingan analisis data geometri rancangan usulan III

lebih ideal dari hasil presentase geometri yang lainnya, karena di lokasi Front II

tersebut didapatkan batuan yang berongga (kekar batuan) yang mengakibatkan

pemborosan pada pengisian bahan peledak.

79

BAB VI

KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil dan analisa pengolahan data dapat ditarik kesimpulan

sebagai berikut:

1. Fragmentasi batuan hasil geometri peledakan rumusan C,J. Konya dengan

rata-rata 36,520 cm dengan kriteria tertahan sebesar 15,41%, sedangkan

yang lolos ayakan sebesar 84,59 % menghabiskan bahan peledak 4.216 kg.

Disamping itu fragmentasi yang dihasilkan geometri usulan III atau

rancangan ulang yang ideal dengan rata-rata 46,328 cm dimana yang

tertahan sebesar 37,36%, sedangkan yang lolos ayakan sebesar 62,64%

menghabiskan bahan peledak 3.370 kg.

2. Berdasarkan geometri peledakan aktual front II quarry Bukit Karang Putih

PT. Semen Padang belum optimal dikarenakan masih banyak batuan yang

berongga yang akan menghasilkan banyak bongkahan (boulders)

disamping itu cukup banyak menghabiskan bahan peledak sebesar 3,390

kg dengan powder factor 0,43 kg/m3 menghasilkan tonase peledakan

sebesar 30,381 ton/hari.

3. Desain modifikasi rancangan geometri peledakan yang ideal ialah

rancangan geometri peledakan usulan III yang menghasilkan 33,921

ton/hari dengan menghabiskan bahan peledak sebesar 3.370 kg dan

powder factor 0,39 kg/m3.

80

6.2 Saran

Dari kesimpulan di atas maka disarankan:

1. Saat inisiasi peledakan mohon sangat diperhatikan pengisian stemming,

karena stemming sangat mempengaruhi fragmentasi.

2. Sebaiknya PT Semen Padang menghimpun data rancangan geometri

peledakan setiap kali peledakan sebagai arsip dan sebagai dasar perbaikan

rancangan peledakan berikutnya.

3. Sebaiknya setiap fragmentasi batuan dari kegiatan peledakan langsung

dimuat, agar dapat memudah kan pekerjaan marking atau penentuan titik

bor sehingga geometri peledakan sesuai dengan geometri yang telah

direncanakan.

81

DAFTAR PUSTAKA

Alek Al Hadi, Redesign Geometri Peledakan Untuk Mendapatkan FragmentasiBatuan Yang Optimal Di Prebench PT Bukit Asam (Persero) TBK,Universitas Sriwijaya, Palembang,https://www.alekalhadi46/jurnal/filesrible/douwload/8730+itle. Diakses17Desember 2019.

Anonim, Reaksi bahan peledak memeberikan hasil yang berdebada dari yangdiharapkan karna tergantung pada kondisi eksternal. Diakses (1977)

_______, Analisa fotografi menggunakan program Split Dekstop 2.0. Diakses(1977)

Ansorpoun, Evaluasi Geometri Peledakan Batugamping Untuk MendapatkanFragmentasi Yang Optimum Pada Quarry Bukit Karang Putih PTSemen Padang Sumatera Barat, Universitas Sriwijaya, Palembang,https://www.alekalhadi46/jurnal/filepadang/semenpadang/douwload/3568+oubd. Diakses 17 Desember 2019.

Awang Suwandhi, Mengenal Tentang Pemberaian Batuan, Pusdiklat TeknologiMineral dan Batubara Bandung, Bandung. 2012.

______________, Powder factor didefinisiksan perbandingan jumlah bahanpeledakn yang dipakai dengan volume peledakan (Bandung. 2012)

Berthelot, Ledakan ekspansi seketika yang cepat dari gas menjadi volumeyang lebih besar dari sebelumnya.

C,J Konya 1972, RL Ash (1963) dan Langefors (1978) Rumus Mencari besarangeometri peledakan.

Desrizal, Optimasi Waktu Delay dengan I-KonTm Digital Energy Control SystemUntuk Mendapatkan Hasil Fragmentasi yang optimum Pada TambangGrasberg PT Freeport Indonesia, Trisakti, Jakarta. 2005.

Eduardo Marquina, Split Dekstop Engineering Tutorial,https://Engineering/LLC/vitacura/splitteng/206466/Arizona/78876/file/douwload/09875/vulcanionm. Diakses 19 Agustus 2011.

Effendi kadir, Modul Simulasi Teknik Peledakan, Teknik Pertambangan UniversitasSriwijaya, Palembang. 2013.

Hangan, Pola pemboran untuk menempatkan titik pemboran. Diakses (1983)

Jefri Hansen, Mekanisme Peledakan pada Batuan, Makasar. 2013.

https://www.alekalhadi46/jurnal/filesrible/douwload/8730+itle.

82

Jimeno, et, Al, Kekerasan batuan dalam menyiapkan lubang peledakan. Diakses(1977)

Kastowo dan Gerhard, Keadaan Geologi Regional. Diakses (1972)

Langerfors dan kihlstrom, Panas dari gas yang dihasilkan reaksi peledakan. Diakses(1978)

Manual Book Kuz Ram, Blast tech Pusdiklat Teknologi Mineral dan Batubara Bandung,Bandung. 2013.

Riko Ervil, dkk, Penulisan Dan Ujian Skripsi, Sekolah Tinggi Teknologi IndustriPadang. 2019.

Tom Morris, Kajian Teknis Dan Ekonomis pemboran-peledakan untukmendapatkan fragmentasi yang diinginkan guna meningkatkanproduktifitas di lokasi pre-bench tambang PT Pama Persadanusantara job site tanjung enim sumatera barat, UniversitasSriwijaya, Palembang,http:/www./himatelunsri08/skrioup/dtcwe/douwload. Diakses 09September 2016.

Waluyo, Taufik Toha, Endang Wiwik. JP. PT Semen Padang tbk hard limestone pdaQuarry batu bukit karang putih menerapkan non electric blasting (4Agustus 2017).

BABI PENDAHULUAN - STTIND

Documents