Proposal Tugas Akhir Martabe (Repaired)

1. PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

PT Agincourt Resources merupakan perusahaan tambang emas yang beroperasi di

daerah Batang Toru, Kabupaten Tapanuli Selatan, Provinsi Sumatera Utara.

Perusahaan ini bergerak dalam kegiatan penambangan emas. Dalam Aktivitas

penambangan di PT. Agincourt Resources dimulai dari mencakup aktivitas

pengupasan overburden, pemboran peledakan, pemuatan, pengangkutan,

peremukan hingga didapatkan produk akhir dengan berbagai ukuran hingga

proses pengapalannya.

Dengan maraknya perusahaan tambang yang melakukan kegiatan peledakan saat

ini, saya memilih PT. Agincourt Resources sebagai tempat penelitian. Dalam

penambangan emas diperlukan kegiatan pemboran dan peledakan dengan tujuan

untuk menghasilkan beraian batuan yang sesuai dengan sasaran produksi, ukuran

fragmentasi yang sesuai serta meminimalkan terjadinya boulder pada setiap

peledakan. Dalam peningkatan produksi yang ada pada saat ini, perlu adanya

evaluasi terhadap alat bor yang dipergunakan. Karena dalam melakukan suatu

peledakan terlebih dahulu mempersiapkan lubang bor.

Berdasarkan informasi tentang kegiatan penambangan yang sedang berlangsung

di PT. Agincourt Resources, Masalah yang sering timbul pada penambangan

adalah diperolehnya ukuran batuan yang tidak sesuai dengan ukuran gape crusher

pada proses peremukan sehingga diperlukan adanya peledakan ulang (secondary

blasting). Hal ini menyebabkan kegiatan pembongkaran dengan peledakan tidak

ekonomis lagi. Biasanya masalah ini terjadi karena geometri peledakan tidak

sesuai dan pola pemboran, dan pengisian bahan peledak. Dengan perencanaan

yang baik yang mencakup penentuan geometri peledakan, pola pemboran,

pemilihan alat bor yang tepat dan diameter mata bor yang dipergunakan dimana

1

penentuan arah pemboran, akan sangat menentukan keberhasilan proses

pembongkaran batuan sehingga akan diperoleh ukuran fragmentasi yang

dibutuhkan. Sehingga pada kesempatan ini topik yang diambil adalah mengenai

“Kajian Teknis Geometri Peledakan Guna Mendapatkan Fragmentasi Batuan

Yang Di Butuhkan Pada Tambang Terbuka (Surface Mining) Di PT. Agincourt

Resources”.

1.2. Maksud dan Tujuan Penelitian

Maksud dari penelitian ini adalah untuk mengevaluasi sejauh mana pengaruh

geometri peledakan terhadap hasil fragmentasi hasil peledakan.

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan hasil peledakan yang

diharapkan yaitu dapat menghasilkan fragmentasi yang sesuai untuk proses yang

lebih lanjut, dan Cycle time dari alat Bor.

1.3. Perumusan Masalah

kegiatan pemboran peledakan tidak asing lagi kita dengar dalam dunia

pertambangan, dimana kegiatan pemboran dan peledakan digunakan untuk

membongkar batuan dari batuan induknya sehingga mudah untuk di angkut.

Dalam peledakan yang sering terjadi adalah terdapatnya hasil peledakan yang

berupa fragmentasi batuan yang berupa boulder ini biasanya di sebabkan dari

geometri peledak seperti, Burden, Spasing, Stemming, kedalaman lubang ledak,

kemiringan pemboran dan sud driling.

1.4. Batasan Masalah

Dalam melakukan penelitian ini terdapat batasan-batasan masalah, yaitu :

1. Metode yang digunakan untuk pengolahan data yaitu dengan menggunakan

metode R.L. Ash.

2. Menentukan ukuran fragmentasi dari batuan yang diinginkan.

3. Geometri peledakan, fragmentasi hasil peledakan (persentase bongkah),

jumlah batuan yang berhasil diledakkan dan besarnya Powder factor.

4. Menghitung Cycle time dari alat Bor

2

1.5 Metodologi Penelitian

Pengambilan data.

Data yang diambil berupa data primer dan data sekunder. Data primer berupa

Berden (B), Spacing (S), Stemming (T), Subdrilling (J), Tinggi jenjang (L),

Kedalaman lubang tembak (H), Kolom isian (PC), Diameter bit (De), Waktu

pemboran, dan data sekunder merupakan data pendukung yang di peroleh dari

arsip perusahaan seperti peta lokasi, serta literatur yang berhubungan dengan

perhitungan fragmentasi.

Pengolahan data.

Data yang diolah dalam penelitian ini adalah data primer dengan

menggunakan metode lapangan dan metode R.L. Ash.

Pembahasan

Setelah dilakukan perhitunga data eksiting hasil yang di harapkan kurang baik,

sehingga dilakukan lagi dengan perhitungan dengan metode R.L.Ash. maka

fragmentasi hasil ledakan sempurna.

Untuk lebih jelasnya, tahap-tahap penelitian dapat dilihat pada gambar 1.1

diagram alir penelitian, sebagai berikut:

3

Gambar 1.1. Diagram Alir Penelitian

4

Studi Literatur

Wawancara

Kegiatan Pemboran dan peledakan

Observasi

- Jenis bahan peledak- Karakteristik alat bor- Jenis dinamit- Jumlah dinamit per-lobang- Berat ANFO per- lobang- Jenis Detenator- Sumbu ledak

- Geometri Peledakan- Powder Factor- Tinggi jenjang- Diameter mata bor- Waktu pemboran

Pengolahan Data DenganMetode R.L.Ash

Tidak sesuai

Sesuai

Selasai

Mulai

Persentase fagmentasi batuan yang diinginkan

1.6. Rencana Waktu Penelitian

Rencana Penelitian akan dilakukan selama kurang lebih dua bulan yaitu pada

bulan agustus minggu ke-2 sampai bulan september 2013.

Bulan Agustus 2013 September 2013

Minggu I II III IV I II III IV

Studi Literatur                Observasi                Pengumpulan Data                Pengolahan Data                Pembuatan Laporan                

5

2. DASAR TEORI

2.1. Pemboran

Pemilihan alat bor untuk suatu pekerjaan biasanya didasarkan pada ukuran

pekerjaan peledakan dan produksi yang diperlukan untuk setiap tahapan

operasi. Kriteria yang dipakai untuk memilih alat bor pada pekerjaan yang

berukuran kecil akan berbeda dengan pekerjaan yang berukuran besar.

Kecepatan menembus netto suatu alat bor tergantung pada sifat-sifat teknis

dan struktur dari batuan (rock drillability) dan ciri-ciri teknis dan operasional

alat bor. Rock drillability dinyatakan dengan Drilling Rate Index (DRI), yaitu

ukuran relatif drillability dari bermacam-macam batuan. Disamping itu,

kapasitas pemboran tergantung juga pada keterampilan operatornya.

Pola Pemboran

Pola pemboran merupakan suatu pola pada kegiatan pemboran dengan

menempatkan lubang – lubang tembak secara sistematis. Berdasarkan

letak – letak lubang bor maka pola pemboran pada umumnya dibedakan

menjadi dua macam, yaitu :

Pola pemboran sejajar (paralel pattern)

Pola pemboran selang-seling (staggered pattern)

Pola pemboran sejajar adalah pola dengan penempatan lubang-lubang

tembak yang saling sejajar pada setiap kolomnya. Sedangkan pola

pemboran selang-seling, adalah pola dengan penempatan lubang-lubang

tembak secara selang – seling pada setiap kolomnya.

Dalam penerapannya di lapangan, pola pemboran sejajar merupakan pola

yang lebih mudah dalam melakukan pemboran dan untuk pengaturan lebih

lanjut.

6

Menurut hasil penelitian di lapangan pada jenis batuan kompak,

menunjukan bahwa hasil produktivitas dan peledakan dengan

menggunakan pola pemboran selang-seling lebih baik dari pada pola

pemboran sejajar, hal ini disebabkan energi yang dihasilkan pada

pemboran selang-seling lebih optimal dalam mendistribusikan energi

peledakan yang bekerja dalam batuan.

Ada beberapa cara untuk menghitung kecepatan pemboran dengan rumus sebagai

berikut:

Kecepatan Pemboran

- Cycle Time

Ct = Pt + Bt + St + Ft + Dt

Dimana :

Ct = Cycle time

Pt = Waktu untuk mengambil posisi (positioning time)

Bt = Waktu untuk membor (boring time)

7

 Gamba 2.1. Pola Pemboran

Pola pemboran 

Free Face

B

S Pola pemboran sejajar (paralel).

S = SpasiB = Burden

Free Face

B

S Pola pemboran selang-seling (staggered).

S = SpasiB = Burden

B

St = Waktu untuk menambah, mengganti batang bor

Ft = Waktu untuk mencabut rod dan membersihkan lubang

Dt = Waktu untuk mengatasi hambatan-hambatan (delay time)

- Kecepatan pemboran

H1

Vt1 =

Ct1

Dimana :

Vt = Kecepatan pemboran

H = Kedalaman lubang tembak

Ct = Cycle time

- Kecepatan pemboran rata-rata (GDR)

Vt1 + Vt2 + . . . + Vtn

Vt =

n

Dimana :

n = Jumlah pengamatan

- Volume Setara

A x L

Veq =

n x H

Dimana :

A = luas daerah yang akan diledakkan

L = tinggi jenjang

8

n = jumlah lubang tembak

H = kedalaman lubang tembak

- Produksi Alat Bor

P = Vt x Veq x E

Dimana :

P = produksi alat bor

Vt = kecepatan pemboran

Veq = volume setara

E = effesiensi kerja alat bor

Faktor-faktor yang mempengaruhi waktu edar alat bor adalah :

1. Kondisi tempat kerja

Kondisi tempat kerja merupakan tempat alat bor melakukan aktifitas.

2. Kondisi material

Kondisi material yang mempengaruhi waktu edar alat bor adalah bentuk ukuran

butir, kekerasan material dan kadar air.

3. Kondisi alat yang dipergunakan

Semakin baik kondisi alat yang dipergunakan, maka akan memper lancar waktu

pemborannya.

4. Keterampilan dan pengalaman operator

Operator yang terampil dan berpengalaman dapat memperkecil waktu edar alat

bor.

9

2.2 Metode Peledakan

Adapun pengertian peledakan adalah salah satu kegiatan untuk penghancuran atau

pemecahan suatu material (batuan) dengan menggunakan bahan peledak.

Sampai saat ini dikenal ada empat jenis metode peledakkan, yaitu :

* Metode sumbu api

* Metode sumbu ledak

* Metode Listrik

* Metode Non Electric (nonel)

Sedangkan kebutuhan mengenai peralatan dan perlengkapan

tergantung dari metode yang akan digunakan.

Pola Peledakkan

Pola peledakan merupakan urutan waktu peledakan antara lubang – lubang

bor dalam satu baris dengan lubang bor pada baris berikutnya ataupun

antara lubang bor yang satu dengan lubang bor yang lainnya.

Pola peledakan ini ditentukan berdasarkan urutan waktu peledakan serta

arah runtuhan material yang diharapkan.

Berdasarkan arah runtuhan batuan, pola peledakan diklasifikasikan sebagai

berikut (Gambar 2.2) :

a. Box Cut, yaitu pola peledakan yang arah runtuhan batuannya ke

depan dan membentuk kotak

b. Corner cut (echelon cut) , yaitu pola peledakan yang arah runtuhan

batuannya ke salah satu sudut dari bidang bebasnya.

c. “V” cut, yaitu pola peledakan yang arah runtuhan batuannya

kedepan dan membentuk huruf V.

Berdasarkan urutan waktu peledakan, maka pola peledakan

diklasifikasikan sebagai berikut :

a. Pola peledakan serentak, yaitu suatu pola yang menerapkan

peledakan secara serentak untuk semua lubang tembak.

10

b. Pola peledakan beruntun, yaitu suatu pola yang menerapkan

peledakan dengan waktu tunda antara baris yang satu dengan baris

lainnya.

Setiap lubang tembak yang akan diledakkan harus memiliki ruang yang cukup

kearah bidang bebas terdekat agar energi terkonsentrasi secara maksimal sehingga

lubang tembak akan terdesak, mengembang, dan pecah.

Secara teoritis, dengan adanya tiga bidang bebas (free face) maka kuat tarik

batuan akan berkurang sehingga meningkatkan energi ledakan untuk pemecahan

11

Gambar 2.2. Pola peledakan berdasarkan arah runtuhan batuan

5 4 3 2 1

6 5 4 3

ECHELON CUT

Keterangan :1, 2, … = Nomor urutan peledakan = Arah runtuhan batuan

Bidang Bebas

2

7 6 5 4 3

BOX CUT

Keterangan :1, 2, … = Nomor urutan peledakan = Arah runtuhan batuan

Bidang Bebas

21

1 1 1 1 21

3 2 2 2 2 3

2 1 0 1 2

4 3 2 3 4

3 2 1 2 3

Bidang Bebas

batuan dengan syarat lokasi dua bidang bebasnya memiliki jarak yang sama

terhadap lubang tembak.

2.3. Geometri peledakan

2.3.1. Burden (B)

Burden adalah jarak dari lubang tembak dengan bidang bebas yang terdekat, dan

arah di mana perpindahan akan terjadi.

Untuk menentukan burden, maka menggunakan rumus :

B = 3,15 De ( SGe/SGr )1/3

Dimana :

B = Burden

SGe = SG bahan peledak

SGr = SG batuan

De = Diameter lubang tembak

- R.L. Ash Teori

Ep

AF1 = { }1/3

Epst

dest

AF2 = { }1/3

de

Dimana :

Ep = energi potensial bahan peledak

Epst = energi potensial peledak standart

de = densitas batuan yang diledakkan

dest = densitas batuan standart

12

KB terkoreksi = KB standart x AF1 x AF2

KB terkoreksi x De

B =

12

Hubungan antar variabel R.L Ash :

- Burden Ratio

12 B

Kb =

De

- Hole Depth Ratio

H = Kh x B Kh = 1,5 - 4,0

- Sub Drilling Ratio

J = Kj x B Kj = 0,2 - 0,4

- Stemming Ratio

T = Kt x B Kt = 0,7 - 1,0

- Spacing Ratio

S = Ks x B Ks = 1,1 - 1,8

2.3.2. Spasi (S)

Spasi dapat diartikan sebagai jarak terdekat antara dua lubang tembak yang

berdekatan dalam satu baris. Yang perlu diperhatikan dalam memperkirakan spasi

adalah apakah ada interaksi di antara isian yang saling berdekatan. Besar spasi

dapat ditentukan dengan rumus sebagai berikut :

13

S = B x Ks

keterangan :

S = spasi, meter.

B = burden, meter.

Ks = spacing ratio

2.3.3. Stemming (T)

Stemming adalah tempat material penutup di dalam lubang bor di atas kolom isian

bahan peledak. Fungsi stemming adalah agar terjadi stress balance dan untuk

mengurung gas-gas hasil ledakan agar dapat menekan batuan dengan kekuatan

yang besar. Sedangkan di dalam penggunaan stemming yang perlu diperhatikan

adalah panjang stemming dan ukuran material stemming.

Panjang stemming

Stemming yang pendek dapat menyebabkan pecahnya batuan pada bagian atas,

tapi mengurangi fragmentasi keseluruhan karena gas hasil ledakan menuju

atmosfir dengan mudah dan cepat, juga akan menyebabkan terjadinya flyrock,

overbreak pada bagian permukaan dan juga akan menimbulkan airblast. Panjang

stemming dapat ditentukan dengan menggunakan rumus :

keterangan :

T = stemming, meter

Kt = stemming ratio (0,75 – 1,00)

Ukuran material stemming

Ukuran material stemming sangat berpengaruh terhadap hasil peledakan, apabila

bahan stemming terdiri dari butiran-butiran halus hasil pemboran, kurang

memiliki gaya gesek terhadap lubang tembak sehingga udara yang bertekanan

tinggi akan dengan mudah mendorong material stemming tersebut, sehingga

energi yang seharusnya untuk menghancurkan batuan, banyak yang hilang keluar

melalui lubang stemming.

Untuk mencegahnya maka digunakan bahan yang berbutir kasar dan keras. Bahan

ini mempunyai karakteristik sebagai berikut :

14

T = B x Kt

o Mempunyai bentuk susunan butir yang saling berkait dengan kuat.

o Membentuk sambungan pasak dengan dinding lubang tembak, sehingga

mencegah keluarnya gas secara prematur.

Adapun persamaan yang digunakan untuk menentukan ukuran material stemming

optimum adalah sebagai berikut :

Sz = 0,05 Dh

keterangan :

Sz = ukuran material stemming optimum

Dh = diameter lubang tembak

2.3.4. Sub drilling (J)

Subdrilling adalah tambahan kedalaman dari lubang bor di bawah lantai jenjang

yang dibuat agar jenjang yang dihasilkan sebatas dengan lantainya dan lantai yang

dihasilkan rata. Bila jarak subdrilling terlalu besar maka akan menghasilkan efek

getaran tanah, sebaliknya bila subdrilling terlalu kecil maka akan mengakibatkan

problem tonjolan pada lantai jenjang (toe) karena batuan tidak akan terpotong

sebatas lantai jenjangnya. Panjang subdrilling dapat ditentukan dengan

menggunakan rumus sebagai berikut :

keterangan :

J = subdrilling, meter

Kj = subdrilling ratio (0,2 – 0,3)

2.3.5 Tinggi Jenjang (L)

Tinggi jenjang adalah jarak antara lantai jenjang dengan bagian atas jenjang.

Tinggi jenjang harus diukur untuk mendapatkan rencana kedalaman lubang

tembak yang akan dibuat.

15

J = B x Kj

2.3.6 Kedalaman Lubang Tembak (H)

Kedalaman lubang tembak biasanya ditentukan berdasarkan kapasitas produksi

yang diinginkan dan kapasitas dari alat muat. Sedangkan untuk menentukan

kedalaman lubang tembak dapat digunakan rumus sebagai berikut :

keterangan :

H = kedalaman lubang tembak, meter

Kh = Hole depth ratio (1,5 – 4,0)

2.3.7 Kolom Isian (PC)

Panjang kolom isian dapat dihitung dengan menggunakan rumus :

dimana :

PC = panjang kolom isian, meter

H = kedalaman lubang tembak, meter

T = stemming, meter

16

H = Kh x B

PC = H – T

S •

B T

L PC

H

J

P

Keterangan :

B = BurdenS = SpasiT = StemmingPC = Colom isian Bahan peledakJ = Sub DrillingH = Kedalaman Lubang tembakL = Tinggi JenjangP = Panjang pola pemboran

Gambar 2.3 Geometri Peledakan Menurut R.L.Ash

2.4 Kapasitas Produksi

1. Jumlah batuan yang diledakkan

W = A x L x dr

Dimana :

W = berat batuan

A = luas daerah yang akan diledakkan

L = tinggi jenjang

dr = densitas batuan

17

2. Penentuan Tingkat Fragmentasi Batuan Hasil Peledakan

Penentuan tingkat fragmentasi batuan hasil peledakan dengan cara

membandingkan antara volume nyata batuan hasil peledakan

dengan volume batuan yang tidak memerlukan pemecahan ulang.

Fragmentasi batuan yang memerlukan pemecahan ulang

dinyatakan sebagai bongkah (boulder) dari hasil peledakan,

sehingga diperlukan upaya pemecahan ulang agar batuan tersebut

bisa digunakan.

Dalam menentukan tingkat fragmentasi batuan hasil peledakan

ada beberapa metode yang bisa digunakan, seperti :

Metode photography

Metode photogrametry

Metode photography berkecepatan tinggi

Analisa produtivitas alat muat

Analisa volume material pada pemecahan ulang

Analisa visual komputer

Analisa kenampakan kualitatif

Analisa ayakan

Analisa produktivitas alat peremuk

Penentuan fragmentasi batuan hasil peledakan di PT. Agincourt

Resources Mining, Sumatera Utara dengan menerapkan analisa

volume produktivitas alat peremuk. Cara ini digunakan karena

lebih teliti dalam perhitungannya.

X = A (V/Q)0,8 . Q0,17 . (E/115)-0,63

Dimana :

X = ukuran fragmentasi batuan

A = faktor batuan

V = volume batuan yang dihancurkan tiap lubang tembak

Q = berat bahan peledak

18

E = energi potensial relatif

3. Bahan peledak yang diperlukan

E = de x Pc x N

Dimana :

E = jumlah bahan peledak yang diperlukan

de = densitas bahan peledak

Pe = tinggi kolom isian bahan peledak

N = jumlah lubang tembak

4. Powder Factor (Pf)

W

Pf =

E

5. Blasting Ratio (Br)

E

Br =

W

19

RENCANA DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .........................................................................................

HALAMAN PENGESAHAN ...........................................................................

RINGKASAN ....................................................................................................

KATA PENGANTAR .......................................................................................

DAFTAR ISI .....................................................................................................

DAFTAR GAMBAR .........................................................................................

DAFTAR TABEL .............................................................................................

DAFTAR LAMPIRAN .....................................................................................

BAB

I. PENDAHULUAN ....................................................................................

1.1. Latar Belakang Masalah .................................................................1.2. Tujuan Penelitian ............................................................................1.3. Perumusan Masalah ........................................................................1.4. Metode Pendekatan .........................................................................1.5. Pembatasan Masalah .......................................................................1.6. Metode Penelitian ...........................................................................1.7. Pelaksanaan Penelitian ....................................................................1.8. Hasil Yang Diharapkan ...................................................................

II. TINJAUAN UMUM ................................................................................

2.1. Sejarah Berdirinya PT. AGINCOURT RESOURCES....................2.2. Lokasi dan Kesampaian Daerah .....................................................2.3. Keadaan Geologi .............................................................................2.4. Genesa Batuan ................................................................................2.5. Morfologi.........................................................................................2.6. Topografi.........................................................................................2.7. Keadaan Seismik..............................................................................2.8. Stratigrafi.........................................................................................2.9. Hidrologi Air Permukaan dan Tanah ..............................................2.10. Iklim dan Curah Hujan....................................................................2.11. Operasi Penambangan......................................................................

III. DASAR TEORI .......................................................................................

3.1. Faktor – Faktor Yang Tidak Dapat Dikendalikan ..........................3.2. Faktor – Faktor Yang Dapat Dikendalikan .....................................3.3. Penentuan Tingkat Hasil Peledakan ...............................................3.4. Hasil Peledakan ...............................................................................

IV. KAJIAN TEKNIS PELEDAKAN DAN HASIL ANALISA...........4.1. Karakteristik Massa Batuan ............................................................4.2. Air Tanah ........................................................................................4.3. Pemboran pada.................................................................................

20

4.4. Peledakan pada................................................................................

V. PEMBAHASAN.......................................................................................

5.1. Karakteristik Massa Batuan ............................................................5.2. Faktor Geologi ................................................................................5.3. Pemboran.........................................................................................5.4. Peledakan.........................................................................................5.5. Kendala – Kendala dalam Kegiatan Pemboran dan Peledakan

VI KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................

4.1 Kesimpulan .....................................................................................4.2 Saran ...............................................................................................

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................

LAMPIRAN ......................................................................................................

21