BAB IV ANALISA BLASTING DESIGN & GROUND SUPPORT

Transkripsi

1 BAB IV ANALISA BLASTING DESIGN & GROUND SUPPORT 4.1 ANALISA GROUND SUPPORT Ground support merupakan perkuatan dinding terowongan meliputi salah satu atau atau lebih yaitu Rib, wiremesh, bolting dan shotcrete seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya pada Bab II agar terowongan yang dibuat stabil dan aman. Seperti dijelaskan pada bab II bahwa sistem untuk menentukan mass rock classification/klasifikasi dari suatu massa batuan atau disebut dengan derajat massa batuan adalah RMR (Rock Mass Rating) yang dibawa oleh Bieniawski (1976) dan disebut juga Geomechanics Classification. Dalam sistem RMR untuk melakukan klasifikasi terhadap massa batuan dikerjakan dengan menggunakan parameter-parameter sebagai berikut : - Uniaxial Compressive Strength (UCS) (Kekuatan tekan axial dari material batuan utuh) - Rock Quality Designation (RQD) (Penentuan kualitas batuan) - Spacing (Jarak antara dua diskontinuitas) - Kondisi dari Groundwater (Kondisi air tanah pada batuan) - Orientation (orientasi) dari diskontinuitas Sehingga RMR pada masing-masing terowongan berdasarkan Bianiawski dapat kita deskripsikan sebagai berikut : a. Work Adit I di Takengon Aceh Dengan Metode Peledakan 151

2 b. Work Adit II c. Work Adit III di Takengon Aceh Dengan Metode Peledakan 152

3 Adapun analisa ground support dapat kita tentukan dengan cara mengkorelasikan data mass rock classification dari masing-masing terowongan dengan tabel 2.4 Petunjuk pelaksanaan tunnel pada batuan (Bieniawski, 1989), sehingga kita peroleh kebutuhan perkuatan tersebut. Berikut adalah hasil korelasi data mass rock classification pada Work Adit I, II dan III dengan tabel 2.4 Petunjuk pelaksanaan tunnel pada batuan (Bieniawski, 1989) : di Takengon Aceh Dengan Metode Peledakan 153

4 - Work Adit I Work ADIT No. I TUNNEL PEMASANGAN BAUT PADA BATUAN LENGTH (M) Rock Classification PENGGALIAN TYPE (Ø 20 mm, DIGROUTING PENUH) SHOTCRETE PENULANGAN BAJA A RMR Rock Class II Seluruh bidang digali penuh dengan permukaan Secara lokal, dipasang baut panjang 3.0 M pada Tebal 50 mm pada Tidak dibutuhkan GOOD ROCK lantai galian langit langit lengkung (crown) pada setiap jarak langit langit lengkung RMR Digali maju setiap M 2.5 M apabila dibutuhkan Penyangga penuh setelah mencapai ketinggian Dapat juga dipasang jaring kawat (wiremesh) 20 M dari muka galian B RMR Rock Class III Penggalian pada puncak tunnel dan setahap Pemasangan baut secara sistematis dengan Tebal mm di Tidak dibutuhkan FAIR ROCK demi setahap digali maju setiap 1.5 M 3M panjang 4 M dan jarak 1.5 M 2Mdidaerah langit langit dan untuk RMR dimulai dari puncak langit langit lengkung dan dinding serta jaring Diberi penyangga oada setiap selesai peledakan kawat pada langit langit dindingnya 30 mm Penyangga harus sudah komplit setelah mencapai tinggi galian 10 M C RMR Rock Class IV Penggalian pada puncak tunnel setahap demi Pemasangan baut secara sistematis dengan POOR ROCK RMR setahap Digali maju setiap M dimulai dari puncak panjang 4 5Mdanjarak M di daerah langit langit lengkung dan dinding serta dipasang jaring jaring kawat Diberi penyangga bersamaan dengan pada setiap selesai galian Penyangga sudah harus penuh pada setiap tinggi 10 m Tebal mm di langit langit dan untuk dindingnya 100 mm Apabila dibutuhkan dapat dipasang tulangan Rib ringan sampai medium dengan jarak 1.5 M D RMR Rock Class V Membuat alur alur galiang yang saling VERY POOR ROCK RMR < 20 menyambung dengan jarak 0.5 M dimulai dari puncak 1.5 M Diberi penyangga bersamaan pada setiap selesai penggalian Shotcrete langsung dipasang segerra setelah selesai peledakan Pemasangan baut secara sistematis dengan panjang 5 6 M dengan jarak M di daerah langit langit lengkung dan dinding serta dipasang jaring jaring kawat Tebal mm di langit langit dan untuk dindingnya 150 mm dan 50 mm Apabila dibutuhkan dapat dipasang tulangan rib medium sama berat dengan jarak 0.75 m Tabel 4.1 Analisa ground support yang dibutuhkan pada Work Adit I di Takengon Aceh Dengan Metode Peledakan 154

5 - Work Adit II Work ADIT No. II TUNNEL TYPE LENGTH (M) Rock Classification PENGGALIAN A RMR Rock Class IV Penggalian pada puncak tunnel setahap demi B POOR ROCK setahap RMR Digali maju setiap M dimulai dari puncak Diberi penyangga bersamaan dengan pada setiap selesai galian Penyangga sudah harus penuh pada setiap tinggi 10 m PEMASANGAN BAUT PADA BATUAN (Ø 20 mm, DIGROUTING PENUH) Pemasangan baut secara sistematis dengan panjang 4 5Mdanjarak M di daerah langit langit lengkung dan dinding serta dipasang jaring jaring kawat SHOTCRETE Tebal mm di langit langit dan untuk dindingnya 100 mm PENULANGAN BAJA Apabila dibutuhkan dapat dipasang tulangan Rib ringan sampai medium dengan jarak 1.5 M C RMR Rock Class V Membuat alur alur galiang yang saling VERY POOR ROCK RMR < 20 menyambung dengan jarak 0.5 M dimulai dari puncak 1.5 M Diberi penyangga bersamaan pada setiap selesai penggalian Shotcrete langsung dipasang segerra setelah selesai peledakan Pemasangan baut secara sistematis dengan panjang 5 6 M dengan jarak M di daerah langit langit lengkung dan dinding serta dipasang jaring jaring kawat Tebal mm di langit langit dan untuk dindingnya 150 mm dan 50 mm Apabila dibutuhkan dapat dipasang tulangan rib medium sama berat dengan jarak 0.75 m Tabel 4.2 Analisa ground support yang dibutuhkan pada Work Adit II di Takengon Aceh Dengan Metode Peledakan 155

6 - Work Adit III Work ADIT No. III TUNNEL PEMASANGAN BAUT PADA BATUAN LENGTH (M) Rock Classification PENGGALIAN TYPE (Ø 20 mm, DIGROUTING PENUH) SHOTCRETE PENULANGAN BAJA A RMR Rock Class II Seluruh bidang digali penuh dengan permukaan Secara lokal, dipasang baut panjang 3.0 M pada Tebal 50 mm pada Tidak dibutuhkan lantai galian langit langit lengkung (crown) pada setiap jarak langit langit lengkung Digali maju setiap M 2.5 M apabila dibutuhkan Penyangga penuh setelah mencapai ketinggian Dapat juga dipasang jaring kawat (wiremesh) 20 M dari muka galian B RMR Rock Class III Penggalian pada puncak tunnel dan setahap Pemasangan baut secara sistematis dengan Tebal mm di Tidak dibutuhkan E FAIR ROCK demi setahap digali maju setiap 1.5 M 3M panjang 4 M dan jarak 1.5 M 2Mdidaerah langit langit dan untuk RMR dimulai dari puncak langit langit lengkung dan dinding serta jaring Diberi penyangga oada setiap selesai peledakan kawat pada langit langit dindingnya 30 mm Penyangga harus sudah komplit setelah mencapai tinggi galian 10 M C RMR Rock Class IV Penggalian pada puncak tunnel setahap demi Pemasangan baut secara sistematis dengan POOR ROCK RMR setahap Digali maju setiap M dimulai dari puncak panjang 4 5Mdanjarak M di daerah langit langit lengkung dan dinding serta dipasang jaring jaring kawat Diberi penyangga bersamaan dengan pada setiap selesai galian Penyangga sudah harus penuh pada setiap tinggi 10 m Tebal mm di langit langit dan untuk dindingnya 100 mm Apabila dibutuhkan dapat dipasang tulangan Rib ringan sampai medium dengan jarak 1.5 M D RMR Rock Class V Membuat alur alur galiang yang saling VERY POOR ROCK RMR < 20 menyambung dengan jarak 0.5 M dimulai dari puncak 1.5 M Diberi penyangga bersamaan pada setiap selesai penggalian Shotcrete langsung dipasang segerra setelah selesai peledakan Pemasangan baut secara sistematis dengan panjang 5 6 M dengan jarak M di daerah langit langit lengkung dan dinding serta dipasang jaring jaring kawat Tebal mm di langit langit dan untuk dindingnya 150 mm dan 50 mm Apabila dibutuhkan dapat dipasang tulangan rib medium sama berat dengan jarak 0.75 m Tabel 4.3 Analisa ground support yang dibutuhkan pada Work Adit III di Takengon Aceh Dengan Metode Peledakan 156

7 Keterangan : Pada tabel analisa ground support tersebut di atas kita bisa lihat kebutuhan ground support pada masing masing rencana terowongan, sebagai contoh : Pada work adit I tipe A diketahui bahwa terowongan tersebut memiliki data RMR kelas II, setelah dikorelasikan dengan tabel Tabel 2.4 Petunjuk pelaksanaan tunnel pada batuan (Bieniawski, 1989), maka ground support yang dibutuhkan untuk terowongan tersebut adalah sebagai berikut : - Dipasang baut Ø 20 mm panjang 3 meter pada langit-langit lengkung (crown) dengan jarak 2.5 meter. - Dipasang jaring kawat (wiremesh) - Pada langit-langit lengkung (crown) dilakukan perkuatan dengan shotcrete dengan tebal 50 mm - Tidak diperlukan perkuatan menggunakan rib pada terowongan Cara pembacaan tabel analisa ground support tersebut berlaku untuk tabel dan tipe terowongan lainnya. Dengan mengacu hasil analisa ground support dari masing-masing terowongan tersebut di atas, maka kita dapat visualisasikan sebagai berikut : di Takengon Aceh Dengan Metode Peledakan 157

8

9 Untuk visualisasi dari hasil analisa ground support pada masing-masing terowongan lainnya dapat dilihat pada lembaran lampiran. 4.2 ANALISA DESIGN BLASTING Seperti pada pembahasan sebelumnya di Bab II disebutkan bahwa peledakan pada terowongan minimal terdapat dua bidang bebas agar proses pelepasan energy berlangsung sempurna, sehingga batuan akan terlepas atau terberai dari induknya lebih ringan. Pada bukaan underground umumnya terdapat satu bidang bebas, yaitu permukaan kerja/face. Untuk itu perlu dibuat tambahan bidang bebas yang dinamakan cut. Pada pengeboran kita dapat menggunakan mata bor dengan diameter yang beragam namun sebagai pertimbangan, untuk terowongan digunakan diameter lubang yang lebih kecil dari mata bor lainnya untuk menghindari overbreak sehingga penyusun menentukan sebagau berikut : Diameter lubang ledak 38 mm Kedalaman lubang hasil pengeboran 3 meter dengan kemajuan yang diharapkan lebih dari 90% dari kedalaman lubang ledak. Seperti yang dijelaskan sebelumnya bahwa pada peledakan tunnel diperlukan 2 (bidang bebas), oleh karena itu kita harus menentukan diameter lubang kosong (tanpa isian bahan peledak), untuk memperoleh diameter lubang kosong bisa dilihat pada gambar grafik hubungan persentase kemajuan dari kedalaman pengeboran dan diameter lubang kosong. di Takengon Aceh Dengan Metode Peledakan 159

10 Gambar 4.2 Penentuan diameter lubang kosong Berdasarkan gambar di atas diperoleh diameter lubang kosong 102 mm. d. Penentuan Cut Berikut analisa penentuan Cut berdasarkan Applied Explosives Technology for Construction and Mining by Stig O Olofsson (lihat penjelasan di bab III). First Square a = 1.5 Ø W1 = a 2 Ø mm Keterangan a mm Dibulatkan W1 mm Dibulatkan Gambar 4.3 Drilling pattern 1 st square of Cut di Takengon Aceh Dengan Metode Peledakan 160

11 Berdasarkan gambar grafik minimum kebutuhan bahan peledak/charge concentration (kg/m) dan jarak maksimal C - C (m) untuk variasi diameter lubang besar/large hole diameter, dengan a = 1.5 Ø = 150 mm diperoleh kebutuhan bahan peledak 0.35 kg/m. Gambar 4.4 Kebutuhan bahan peledak 1 st square Bagian yang tidak diisi bahan peledak dari lubang pengeboran adalah sama dengan jarak C C : h o = a Volume isian lubang ledak adalah panjang lubang H - h o dari aktual isian bahan peledak. Q = I c (H - h o ) = 0.35 x (3 0.15) Q = 1 Kg 2nd Square B1 = W1 C C = 1.5 W1 W2 = 1.5 W1 2 Ø mm Keterangan W1 mm C C mm Dibulatkan W2 mm Dibulatkan di Takengon Aceh Dengan Metode Peledakan 161

12 Gambar 4.5 Drilling pattern 2 nd square of Cut Berikut adalah penentuan kebutuhan peledak dengan B = W, dimana W berdasarkan perhitungan di atas diperoleh 210 mm dikorelasikan dengan gambar grafik minimum kebutuhan bahan peledak/charge concentration (kg/m) dan jarak maksimal burden untuk variasi lebar bukaan diperoleh 0.25 kg/m. Gambar 4.6 Kebutuhan bahan peledak 2 nd square Q = I c (H - h o ) dimana h o = 0.5 B Q = 0.25 (3 (0.5 x 0.21)) Q = 0.73 Kg di Takengon Aceh Dengan Metode Peledakan 162

13 3rd Square B2 = W2 C C = 1.5 W2 W3 = 1.5 W2 2 Ø mm Keterangan W2 mm C C mm Dibulatkan W3 mm Dibulatkan Gambar 4.7 Drilling patern 3 rd square of Cut Berdasarkan gambar grafik minimum kebutuhan bahan peledak/charge concentration (kg/m) dan jarak maksimal burden untuk variasi lebar bukaan, dengan B = W dimana burden = 440 mm diperoleh 0.47 Kg/m. Gambar 4.8 Kebutuhan bahan peledak 3 rd square Q = I c (H - h o ) dimana h o = 0.5 B Q = 0.47 (3 (0.5 x 0.44)) Q = 1.32 Kg di Takengon Aceh Dengan Metode Peledakan 163

14 4 th Square Mengingat Lebar bukaan adalah 0.93 M, apabila burden diambil B = W maka burden akan lebih besar dari bagian stoping. Oleh karena itu harus disesuaikan dengan bagian stoping berikut isian bahan peledak/charge calculations. Burden ditentukan berdasarkan gambar Hubungan burden dengan isian bahan peledak bawah, sehingga diperoleh sebagai berikut ini. Gambar 4.9 Kebutuhan bahan peledak 4 th square Burden yang diambil berdasarkan gambar di atas B = 1 M (pembulatan) dengan isian bahan peledak bagian bawah (I b ) adalah 1.35 kg/m. Berdasarkan tabel 2.15 Tabel Drilling and charging geometry of the round diperoleh sebagai berikut : - Isian Bawah h b = 1/3 x 3 h b = 1 m Q b = I b x h b Q b = 1.35 x 1 di Takengon Aceh Dengan Metode Peledakan 164

15 Q b = 1.35 Kg - Isian Kolom I c = 0.5 I b I c = 0.5 x 1.35 I c = 0.68 Kg/m h o = 0.5 x B = 0.5 x 1.00 = 0.5 M h c = H - h b - h c = = 1.5 M Q c = I c x h c = 0.68 x 1.5 = 1.02 Kg Gambar 4.10 Drilling patern 4 th square of Cut - Isian Total Q = = 2.37 Kg e. Penentuan Floor holes Berdasarkan tabel 2.15 Drilling and charging geometry of the round berikut analisa floor holes. - Isian Bawah I b = 1.35 Kg/m h b = 1/3 x 3 = 1 m di Takengon Aceh Dengan Metode Peledakan 165

16 Q b = 1.35 x 1 = 1.35 Kg - Isian Kolom I c = I b = 1.35 Kg/m h o = 0.2 x B = 0.2 x 1 = 0.2 m - h c = H h b h o = = 1.8 m Q c = 1.35 x 1.8 = 2.43 Kg - Total Isian Q = = 3.78 Kg f. Penentuan Wall Holes Berdasarkan tabel 2.16 smooth blasting untuk diameter lubang pengeboran 38 mm diperoleh sebagai berikut : Charge concentration = 0.23 Kg/m Burden = m (diambil 0.8 m) Spacing = m (diambil 0.6 m) Q = 2.3 x (3 0.2) = 0.64 Kg Dengan pertimbangan look out jarak burden menjadi = 0.6 m g. Penentuan Roof Holes Dalam menentukan roof holes sama dengan wall holes, sehingga diperoleh sebagai berikut Burden = 0.8 m di Takengon Aceh Dengan Metode Peledakan 166

17 Spacing Q = 0.6 m = 0.64 Kg h. Penentuan Stoping upwards dan horizontally Untuk stoping upward dan horizontally dihitung sama dengan floor holes namun isiannya (charge concentration) lebih sedikit dibandingkan dengan floor holes. Berdasarkan tabel 2.15 Drilling and charging geometry of the round diperoleh sebagai berikut : Burden Spacing = 1 m = 1.1 x B = 1.1 m - Isian Bawah Ib hb Qb = 1.35 Kg/m = 1/3 x 3 = 1m = 1.35 x 1 = 1.35 Kg - Isian Kolom Ic = 0.5 Ib = 0.5 x 1.35 = 0.68 Kg/m ho = 0.5 B = 0.5 m hc Qc = H hb ho = = 1.5 m = 0.68 x 1.5 = 1.02 kg - Total Isian Q = = 2.37 Kg di Takengon Aceh Dengan Metode Peledakan 167

18 i. Penentuan Stoping downward Pola pengeboran pada stoping downward sama saja dengan stopping pada arah lain dengan perbedaan pada spacing yang lebih besar berdasarkan 2.15 Tabel Drilling and charging geometry of the round Burden Spacing Q = 1 m = 1.2 x B = 1.2 x 1 = 1.2 m = 2.37 Kg Berdasarkan hasil analisa tersebut di atas dapat kita visualisasikan untuk drilling pattern pada masing-masing terowongan adalah sebagai berikut : di Takengon Aceh Dengan Metode Peledakan 168

19

20

21

22

23

24

25 Untuk visualisasi drilling pattern pada masing-masing terowongan dapat dilihat pada lampiran. 4.3 KEBUTUHAN BAHAN PELEDAK Berdasarkan analisa tersebut di atas kebutuhan bahan peledak untuk masing-masing terowongan dan kebutuhan bahan peledak secara keseluruhan adalah sebagai berikut : C. Kebutuhan bahan peledak Work Adit I per peledakan Berat per Lubang Total Jumlah Lubang Nama Bagian (Kg) (Kg) Tipe A Tipe B Tipe C Tipe D Tipe A Tipe B Tipe C Tipe D Tipe A Tipe B Tipe C Tipe D CUT - 1st Square nd Square rd Square th Square Floor Holes Wall Holes Roof Holes Stopping - Upwards & Horizontal Downward Jumlah total kebutuhan bahan peledak per peledakan Tabel 4.4 Analisa kebutuhan bahan peledak Work Adit I D. Kebutuhan bahan peledak Work Adit II per peledakan Berat per Lubang Total Jumlah Lubang Nama Bagian (Kg) (Kg) Tipe A Tipe B Tipe C Tipe A Tipe B Tipe C Tipe A Tipe B Tipe C CUT - 1st Square nd Square rd Square th Square Floor Holes Wall Holes Roof Holes Stopping - Upwards & Horizontal Downward Jumlah total kebutuhan bahan peledak per peledakan Tabel 4.5 Analisa kebutuhan bahan peledak Work Adit II di Takengon Aceh Dengan Metode Peledakan 175

26 E. Kebutuhan bahan peledak Work Adit III per peledakan Berat per Lubang Total Jumlah Lubang Nama Bagian (Kg) (Kg) Tipe A Tipe B Tipe C Tipe D Tipe E Tipe A Tipe B Tipe C Tipe D Tipe E Tipe A Tipe B Tipe C Tipe D Tipe E CUT - 1st Square nd Square rd Square th Square Floor Holes Wall Holes Roof Holes Stopping - Upwards & Horizontal Downward Jumlah total kebutuhan bahan peledak per peledakan Tabel 4.5 Analisa kebutuhan bahan peledak Work Adit III F. Total Kebutuhan bahan peledak Berdasarkan perhitungan di atas maka kebutuhan bahan peledak untuk keseluruhan pekerjaan (Wrok Adit I, II dan III) adalah sebagai berikut : URAIAN Panjang (M) Kemajuan yang diharapkan per peledakan > 90% (M) Jumlah peledakan Jumlah bahan peledak per peledakan Total (Kg) Work Adit I Tipe A Tipe B Tipe C , Tipe D , Work Adit II Tipe A Tipe B , Tipe C Work Adit III Tipe A , Tipe B , Tipe C , Tipe D Tipe E , Total kebutuhan bahan peledak 17, Tabel 4.6 Analisa Total kebutuhan bahan peledak Total kebutuhan bahan peledak adalah ,32 Kg di Takengon Aceh Dengan Metode Peledakan 176

27 Berikut analisa kebutuhan detonator : URAIAN Jumlah Lubang per peledakan Jumlah peledakan Tabel 4.7 Analisa Total kebutuhan detonator Total (Kg) Work Adit I Tipe A Tipe B Tipe C Tipe D Work Adit II Tipe A Tipe B Tipe C Work Adit III Tipe A Tipe B Tipe C Tipe D Tipe E Jumlah total kebutuhan detonator 11,203 Total kebutuhan detonator adalah buah 4.4 FIRING PATTERN Keberhasilan peledakan terowongan tidak hanya ditentukan oleh jumlah isian bahan peledak dari masing-masing lubang ledak dan drilling pattern namun juga firing pattern seperti yang dijelaskan pada bab II, berikut adalah firing pattern pada masing-masing terowongan. di Takengon Aceh Dengan Metode Peledakan 177

28

29 Keterangan : 1. Pada firing pattern terlihat penomoran pada masing-masing lubang ledak, penomoran tersebut adalah tahapan peledakan dengan kata lain peledakan berurutan dari penomoran terkecil sampai dengan nomor akhir. 2. Berurutannya peledakan tersebut diatur oleh fungsi delay pada detonator seperti dijelaskan sebelumnya pada bab II Untuk firing pattern pada masing-masing terowongan lainnya dapat di lihat pada lampiran. di Takengon Aceh Dengan Metode Peledakan 179