BAB III LANDASAN TEORI

Transkripsi

1 BAB III LANDASAN TEORI 3.1 Pengertian Umum Peledakan adalah kegiatan pembongkaran atau pemberaian batuan yang memiliki kekerasan tinggi. Kegiatan Peledakan dilakukan karena alat gali (excavator) tidak mampu untuk membongkar batuan. (Engineering Rock Blasting Operation, Sushil Bhandari, 1997) Untuk kegiatan peledakan ada beberapa faktor yang perlu diperhatikan agar kegiatan peledakan berhasil sesuai dengan rencana (Engineering Rock Blasting Operation, Sushil Bhandari, 1997) : 1. Karateristik bahan peledak yang digunakan. 2. Kekerasan massa batuan. 3. Memperhatikan geometri peledakan 4. Menjalankan prosedur operasional standar yang sudah ditetapkan. 3.2 Pemboran Pemboran merupakan kegiatan awal sebelum dilakukan kegiatan peledakan. Kegiatan pemboran bertujuan agar dapat membuat lubang dengan kedalaman tertentu, untuk memasukkan bahan peledak yang akan diledakkan. (Surface Drilling Blasting, Tamrock Book, 1997) 22

2 Peralatan Pemboran Beberapa faktor perlu diperhatikan yang mempengaruhi pemilihan alat bor, antara lain (Surface Drilling Blasting, Tamrock Book, 1997) : 1. Tinggi jenjang, diameter lubang ledak. 2. Sifat fisik dan mekanis dari batuan (kekerasan, abrasiveness, tekstur, struktur, breaking characteristic). 3. Kondisi lapangan, jalan masuk, fragmentasi dan produksi yang ditargetkan. 4. Biaya pemboran, serta peraturan-peraturan lain yang harus dipenuhi Alat Bor Alat bor berfungsi sebagai alat penetrasi untuk mendapatkan kualitas lubang ledak dengan kedalaman yang cukup tinggi, dihasilkan oleh pemboran yang cepat dan dalam posisi yang tepat. Pada alat bor terdapat beberapa komponen yang menunjang untuk menghasilkan lubang bor yang diinginkan, yaitu (Surface Drilling Blasting, Tamrock Book, 1997) : a. Mesin bor, merupakan bagian yang berfungsi untuk dapat menggerakkan batang bor. b. Batang bor, berfungsi untuk mentransmisikan energi dari penggerak utama atau sumber energi ke mata bit (mata bor). c. Mata bor, ialah bagian utama yang bertujuan untuk menghancurkan batuan. d. Sirkulasi fluida, berfungsi untuk membersihkan lubang, mengontrol debu, yang tertinggal pada lubang, serta bertujuan untuk mendinginkan mata bor.

3 24 Jenis jenis alat bor diantaranya adalah (Surface Drilling Blasting, Tamrock Book, 1997) : Alat bor Manual Alat bor berpenopang Alat bor manual dibagi menjadi beberapa jenis diantaranya adalah jackhammer, drifter, sinker, dan stopper (Surface Drilling Blasting, Tamrock Book, 1997). Jackhammer adalah alat yang menggabungkan antara palu dengan pahat yang beroperasi dengan palu internal yang naik dan turun. Alat ini biasanya didukung oleh udara bertekanan yang diberikan oleh kompresor, tetapi beberapa ada juga yang menggunakan motor listrik. Jackhammer yang lebih besar, seperti rig dipasang palu yang digunakan pada mesin konstruksi (Surface Drilling Blasting, Tamrock Book, 1997). Sumber : Atlas Copco Gambar 3.1 Jackhammer Berdasarkan arah pemborannya, alat ini dibagi beberapa jenis meliputi drifter (horizontal), sinker (ke bawah) dan stoper (ke atas). Drifter merupakan kegiatan pemboran atau penggalian yang dilaksanakan dengan arah horizontal

4 25 atau agak miring, sehingga membentuk flat holes pada vertical face. Pada metode tambang bawah tanah, kegiatan ini biasa disebut dengan breast stoping pada metode ambrukan. Sinker merupakan kegiatan pemboran atau penggalian dilakukan sedemikian rupa sehingga penggalian secara keseluruhan membentuk kearah bawah. Pada metode ambrukan untuk tambang bawah tanah, hal serupa ini dikenal dengan underhand stoping. Stopper merupakan penggalian atau pemboran dalam irisan horizontal atau inclined dengan hasil galian secara keseluruhan mengarah keatas. Berdasarkan jenis arah penggaliannya pada tambang bawah tanah di metode ambrukan, kegiatan ini disebut dengan overhand stoping (Surface Drilling Blasting, Tamrock Book, 1997). Sumber : Gambar 3.2 Drifter Alat bor berpenopang terbagi menjadi 2 jenis yaitu tipe crawler rock drill, down the hole. Mekanisasi adalah satu-satunya cara untuk meningkatkan produktivitas pengeboran pada jenjang, ketika tingkat produksi batuan meningkat dalam tempat kerja konstruksi, tambang atau tambang terbuka. Itulah sebabnya

5 26 crawler rock drill telah menjadi jenis yang paling populer dari mesin pengeboran lainnya di tempat kerja seluruh dunia. Crawler memiliki permukaan bor umumnya terdiri dari komponen-komponen berikut (Surface Drilling Blasting, Tamrock Book, 1997) : Rock drill Feed Batang changer Panel kontrol Ledakan Pengumpul debu Dasar crawler Powerpack Sumber : Surface Drilling And Blasting, Tamrock Gambar 3.3 Komponen Utama Crawler Drills

6 27 Crawler drill yang modern seharusnya memenuhi kebutuhan yang ada, untuk membuat kegiatan menjadi produktif dan ekonomis yaitu (Surface Drilling Blasting, Tamrock Book, 1997) : Nilai penetrasi yang tinggi Waktu edar yang kecil Kualitas lubang yang tinggi Ketersediaan yang tinggi Ongkos produksi yang murah Sumber : Surface Drilling And Blasting, Tamrock Gambar 3.4 Waktu Edar yang Efisien Untuk Pengeboran Bor DTH memanfaatkan kekuatan tekanan udara dalam pengeboran perkusif yang pada dasarnya lebih efisien daripada pemboran konvensional pneumatic top hammer. Palu yang ada pada DTH akan mengikuti bit dari samping hingga ke dalam lubang hingga sisa dipasang pada umpan seperti top hammer drills (Surface Drilling Blasting, Tamrock Book, 1997).

7 28 Sumber : Surface Drilling And Blasting, Tamrock Gambar 3.5 Komponen DTH Kompresor Kompresor adalah alat yang berfungsi untuk memberikan tekanan udara yang tinggi untuk menggerakkan alat bor, ada dua jenis kompresor menurut cara kerjanya yaitu (Surface Drilling Blasting, Tamrock Book, 1997) : Kompresor dinamik Kompresor perpindahan positif Kompresor tipe dinamik dibagi menjadi beberapa bagian diantaranya adalah (Surface Drilling Blasting, Tamrock Book, 1997) : Kompresor sentrifugal Kompresor axial Pada kegiatan pemboran di lokasi pertambangan, jenis kompresor yang digunakan adalah tipe kompresor sentrifugal tipe rotary screw, contoh (Surface Drilling Blasting, Tamrock Book, 1997) : Tipe Elgi DT KOEL (untuk Jack Hammer)

8 29 Tipe Airman tipe PDS 750S (untuk Crawler Rock Drill) Sumber : Gambar 3.6 Kompresor Tipe DT Kompresor tipe DT memiliki spesifikasi sebagai berikut : Type : rotary twin screw single stage Capacity : 175 cfm (4.96 m 3 ) Pressure : 100 psi (7 bar) Engine : Deutz 4 cylinders Tank Capacity : 90 liter Oil capacity : 14 liter

9 30 Sumber : Gambar 3.7 Kompresor Tipe Airman PDS 750S Kompresor tipe DT memiliki spesifikasi sebagai berikut : Type : rotary twin screw single stage oil cooled Capacity : 277 cfm (7.8 m 3 ) Pressure : 180 psi (11 bar) Engine : Japan 4 cylinders water cooled swirl chamber Tank Capacity : 140 liter Oil capacity : 45 liter

10 Pola Pemboran Pola pemboran lubang ledak yang digunakan pada tambang terbuka ialah (Teknik Peledakan, Mochlim Karthodarmo,1997) : a. Square pattern (pola bujur sangkar), yaitu pola jarak antara burden dan spasi sama, dimana letak baris pertama dan kedua sejajar. b. Rectangular pattern (pola persegi panjang), dimana letak jarak spasi lebih panjang dari jarak burden. c. Staggered pattern (pola zig-zag), dimana letak baris pertama dan kedua selangseling, tujuannya adalah agar distribusi energi peledakan lebih merata. Sumber : Diktat Kursus Juru Ledak Kelas 2 Gambar 3.8 Sketsa Pola Pemboran pada Tambang Terbuka

11 Arah Lubang Bor Pada tambang terbuka dilakukan penentuan arah lubang bor, yang digunakan biasanya ialah arah lubang bor tegak dan arah lubang bor miring (Teknik Peledakan, Mochlim Karthodarmo,1997) Lubang Bor Tegak Suatu jenjang apabila diledakkan dengan menggunakan lubang bor tegak maka bagian lantai jenjang akan menerima gelombang tekan terbesar. Gelombang tekan tersebut selanjutnya akan dipantulkan pada bidang bebas dan sebagian lagi akan diteruskan pada bagian bawah lantai jenjang (Teknik Peledakan, Mochlim Karthodarmo,1997). Keuntungan : a. Pada ketinggian jenjang yang sama dengan lubang bor miring mempunyai kedalaman lubang yang lebih pendek. b. Waktu pemboran lebih cepat. c. Lebih mudah mengarahkan alat bor. Kerugian : a. Kemungkinan terjadinya bongkahan-bongkahan besar lebih banyak. b. Gelombang tekan dipantulkan lebih kecil. c. Kemungkinan terjadi tonjolan batuan (toe) di permukaan dinding jenjang lebih besar.

12 Lubang Bor Miring Sumber :Diktat Praktikum Teknik Peledakan UNISBA, 2013 Gambar 3.9 Pemboran dengan Lubang Ledak Tegak Pada arah lubang bor miring, bidang bebas akan menerima gelombang ledak yang dipantulkan dari lantai dasar jenjang yang lebih besar, sedangkan gelombang tekan yang diteruskan pada bagian bawah lantai jenjang lebih kecil (Teknik Peledakan, Mochlim Karthodarmo,1997). Keuntungan : a. Fragmentasi seragam dan tumpukan hasil peledakan lebih baik, karena dapat mengurangi terjadinya bongkahan-bongkahan besar. b. Mengurangi terjadinya tonjolan pada jenjang (toe). c. Mengurangi terjadinya back break, permukaan jenjang lebih rata dan stabil, sehingga memperkecil terjadinya longsor yang akan mengganggu kegiatan penambangan.

13 34 d. Memperkecil subdrilling sehingga dapat mengurangi terjadinya crater (cekungan) akibat pemecahan batuan berlebih di lantai jenjang. Kerugian : a. Pada ketinggian jenjang yang sama dengan lubang bor tegak mempunyai kedalaman lubang bor lebih panjang. b. Waktu pemboran lebih lama. c. Kemungkinan pelemparan batuan hasil peledakan lebih besar serta lebih banyak gelombang tekan yang digunakan untuk membongkar batuan. d. Pada pemboran miring, daya ledak hampir seluruhnya dapat sepenuhnya tersalurkan, tetapi dalam pengerjaannya terdapat beberapa kesulitan dalam pembuatan lubang miring, yaitu kesulitan dalam pengisian bahan peledak, masalah dengan struktur geologi seperti bidang perlapisan dan kekar, dibutuhkan juru bor yang berpengalaman, sulit melakukan pemboran secara akurat, terutama pada pemboran yang lebih dalam karena dapat terjadi penyimpangan (deviasi). Sumber :Diktat Praktikum Teknik Peledakan UNISBA, 2013 Gambar 3.10 Pemboran dengan Lubang Ledak Miring

14 Bahan Peledak Bahan peledak 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 (Peralatan dan Perlengkapan Peledakan, Asep Suryana, 2009). 3.4 Klasifikasi Bahan Peledak Industri Bahan peledak industri adalah bahan peledak yang dirancang dan dibuat khusus untuk keperluan industri, misalnya industri pertambangan, sipil, dan industri lainnya, di luar keperluan militer. Sifat dan karakteristik bahan peledak tetap melekat pada jenis bahan peledak industri. Dengan perkataan sifat dan karakter bahan peledak industri tidak jauh berbeda dengan bahan peledak militer, bahkan saat ini bahan peledak industri lebih banyak terbuat dari bahan peledak yang tergolong ke dalam bahan peledak berkekuatan tinggi (high explosives). Klasifikasi bahan peledak menurut Mike Smith (1988) seperti terlihat pada Gambar 3.11 dapat dijadikan contoh pengklasifikasian bahan peledak untuk industri (Klasifikasi Bahan Peledak Industri, Yuliadi, ST,. MT, 2013).

15 36 BAHAN PELEDAK BAHAN PELEDAK KUAT AGEN PELEDAKAN BAHAN PELEDAK KHUSUS PENGGANTI BAHAN PELEDAK TNT Dinamit Gelatine ANFO Slurries Emulsi Hybrid ANFO Slurry mixtures Seismik Trimming Permissible Shaped charges Binary LOX Liquid Compressed air / gas Expansion agents Mechanical methods Water jets Jet piercing Sumber : Diktat Kursus Juru Ledak Kelas 2 Gambar 3.11 Klasifikasi Bahan Peledak Menurut Mike Smith (1988) 3.5 Peralatan Dan Perlengkapan Peledakan Peralatan peledakan merupakan salah satu alat yang digunakan untuk menunjang kegiatan peledakan yang bisa dipakai dalam beberapa kali kegiatan peledakan. Contoh dari peralatan peledakan diantaranya adalah (Teknik Peledakan, Mochlim Karthodarmo,1997) : Alat bor Kompresor Blasting machine Shotgun Bench box Base station Perlengkapan peledakan merupakan salah satu alat yang digunakan untuk menunjang kegiatan peledakan dan hanya bisa dipakai dalam satu kali kegiatan

16 37 peledakan. Setiap bagian dari perlengkapan peledakan ini mempunyai fungsi tersendiri. Secara umum jenis-jenis perlengkapan beserta fungsinya adalah sebagai berikut (Teknik Peledakan, Mochlim Karthodarmo,1997) : 1. Penghantar nyala/panas atau arus listrik (sumbu bakar, kabel listrik) 2. Penggalak awal (detonator, sumbu ledak) 3. Penggalak utama (primer/booster) Contoh dari perlengkapan peledakan diantaranya adalah : Sumbu api Sumbu ledak Detonator Booster Power gel Sumbu Api Sumbu api adalah alat berupa sumbu yang fungsinya merambatkan api dengan kecepatan tetap. Perambatan api tersebut dapat menyalakan ramuan pembakar (ignition mixture) di dalam detonator biasa, sehingga dapat meledakkan isian primer dan isian dasarnya. Bagian inti dari sumbu api berupa blackpowder atau gunpowder yang tergolong bahan peledak lemah (low explosive) dan dibungkus oleh tekstil serta dilapisi material kedap air, misalnya aspal dan plastik. Fungsi pembungkus adalah (Peralatan dan Perlengkapan Peledakan, Asep Suryana,2009) : 1. Menjaga blackpowder dari air, minyak, atau zat lain yang dapat mempengaruhi laju pembakarannya.

17 38 2. Menjaga sumbu dari kerusakan mekanis agar tetap dapat mempertahankan fleksibilitasnya. 3. Untuk menjaga energi tidak berubah akibat pengaruh dari luar sumbu hingga api sampai ke bahan peledak dalam detonator. Apabila terdapat kerusakan pada pembungkus, lapisan kedap air, dan semua zat lain yang masuk ke dalam inti, maka kinerja sumbu api jadi rusak. Sumber : Gambar 3.12 Sumbu Api Sumbu ledak (detonating cord) Sumbu ledak adalah sumbu yang pada bagian intinya terdapat bahan peledak PETN, yaitu salah satu jenis bahan peledak kuat dengan kecepatan rambat sekitar m/s. Komposisi PETN di dalam tersebut bervariasi dari 3,6 70 gr/m. Bagian-bagian dari sumbu ledak terdiri dari lapisan pembungkus dan pelindung PETN berupa serat nylon, plastic, dan anyaman paraffin atau plastik seperti terlihat pada gambar Serat nylon dan plastik akan meningkatkan

18 39 ketahanan terhadap air, tarik, abrasi, dan memudahkan pengikatan (Peralatan dan Perlengkapan Peledakan, Asep Suryana,2009). gr/m SHEARCORD 70 GEOFLEX 40 gr/m GEOFLEX 20 gr/m FLEXICORD 10 gr/m TUFFCORD 10 gr/m POWERCORD 5 gr/m SLIDERLINE 2,5 gr/m REDCORD 10 gr/m TRUNKCORD 5 gr/m Sumber : Diktat Kursus Juru Ledak Kelas 2 Gambar 3.13 Seri Sumbu Ledak Buatan ICI Explosive (1988) Detonator Biasa (plain detonator) Merupakan detonator yang pertama kali dipergunakan untuk keperluan peledakan, baik industri maupun militer. Ukuran tabung detonator biasa adalah diameter 6,40 mm dan panjang 42 mm dengan bagian-bagian sebagai berikut (lihat gambar 3.14) (Peralatan dan Perlengkapan Peledakan, Asep Suryana,2009): Ramuan pembakar (ignition mixture) terbuat dari bahan yang mudah terbakar dan berfungsi untuk meneruskan api dari sumbu bakar. Isian utama berupa bahan peledak kuat dengan kepekaan tinggi, biasanya ASA, yaitu campuran lead azide atau lead stypnate dan aluminium, sehingga

19 40 seketika setelah menerima panas dari ramuan pembakar, maka isian utama ini akan meledak dan menimbulkan gelombang kejut. Isian dasar berupa bahan peledak kuat dengan VOD tinggi yang akan terinisiasi oleh gelombang kejut isian primer. Karena isian dasar ini mempunyai VOD tinggi, akan mampu meledakkan bahan peledak peka detonator sebagai primer. Kandungan isian dasar bisa PETN atau TNT (Tri Nitro Toluene). Tabung silinder terbuat dari bahan tembaga atau aluminium yang mudah rusak apabila terkena ledakan. Ruang kosong separuh lebih ketinggian detonator disediakan untuk menyisipkan sumbur bakar atau sumbu api atau safety fuse, karena umum-nya jenis detonator biasa ini selalu dikombinasikan dengan sumbu api. tabung silinder (shell) isian dasar (base charge) ramuan pembakar (Ignition mixture) ruang kosong disediakan untuk sumbu bakar (safety fuse) Sumber : Diktat Kursus Juru Ledak Kelas 2 Gambar 3.14 Sketsa Penampang Detonator Biasa isian utama (primer charge) Detonator listrik (electric detonator) Detonator Listrik adalah detonator yang sumber penyalaannya menggunakan Inisiasi listrik dari sumber daya listrik dengan sirkuit untuk mengalirkan energi pada proses pembakaran atau proses kejutan awal (Engineering Rock Blasting Operation, Sushil Bhandari, 1997).

20 41 Komponen detonator listrik sama dengan detonator biasa yang membedakan kedua detonator adalah energi panas yang dihasilkan. Pada detonator listrik dilengkapi dengan dua kawat yaitu leg wire. Ujung kedua kawat di dalam detonator listrik dihubungkan dengan kawat halus (bridge wire) yang akan memijar setelah ada hantaran listrik (Peralatan dan Perlengkapan Peledakan, Asep Suryana,2009). plastik selubung kabel plastik selubung kabel penyumbat penyumbat tabung silinder fusehead : - kawat halus yang memijar - ramuan pembakar isian utama elemen waktu tunda tabung silinder fusehead isian utama isian dasar isian dasar a. Detonator listrik langsung b. Detonator listrik tunda Sumber : Diktat Kursus Juru Ledak Kelas 2 Gambar 3.15 Sketsa Penampang Detonator Listrik Keuntungan pemakaian detonator listrik dibanding detonator biasa adalah (Engineering Rock Blasting Operation, Sushil Bhandari, 1997). Mengurangi getaran, airblast dan flyrock. Lemparan hasil peledakan dapat diprediksi (jumlah dan arah). Jumlah lubang yang dapat diledakkan sekaligus relatif lebih banyak. Kelemahannya Detonator Listrik terutama dilihat dari keselamatan kerja peledakan yaitu (Engineering Rock Blasting Operation, Sushil Bhandari, 1997) :

21 42 Tidak disarankan digunakan pada cuaca mendung apalagi disertai kilat, karena kilatan dapat mengaktifasi aliran listrik, sehingga terjadi peledakan prematur. Pengaruh gelombang elektrik amupun elektromagnetif dan listrik statis seperti radio, televisi, maupun gelombang energi dari dalam bumi dapat menginisiasi aliran listrik pada detonator. Tahanan listrik setiap detonator bervariasi sesuai dengan panjang legwire, pada panjang leg wire sekitar 1 2 meter tahanannya sebesar 1.5 ohm dan pada panjang leg wire sekitar meter tahanannya sekitar 2,0 ohm. Kekuatan arus minimal yang harus dihantarkan untuk meledakkan detonator antara 1 1,5 amper, sehingga apabila terdapat arus liar yang kekuatannya kurang dari batasan arus tersebut detonator tidak meledak (Peralatan dan Perlengkapan Peledakan, Asep Suryana,2009). Detonator seismik merupakan detonator listrik jenis khusus yang diperlukan untuk keperluan eksplorasi. Karakteristik utama dari detonator seismik ini yaitu waktu reaksi yang dihasilkan relatif sangat kecil dan cepat yaitu kurang dari 1 ms. Hasil dari penggunaan detonator seismic ini meningkatkan sinyal seismic yang diperoleh oleh alat pendeteksi seismik dan berkurangnya gema atau energy pantulan yang berlebih akibat tekanan hidrostatik tinggi (Engineering Rock Blasting Operation, Sushil Bhandari, 1997).

22 43 Sumber : Diktat Kursus Juru Ledak Kelas 2 Gambar 3.16 Detonator Listrik Seimsic dan Bawah Air 3.6 Non Elektrik Detonator Detonator nonel adalah detonator yang prinsip penyalaannya menggunakan prinsip tabung shock. Detonator nonel diciptakan untuk mengatasi kelemahan yang ada pada detonator listrik yang dipengaruhi oleh arus listrik liar, listrik statis, dan kilat. Sistem penyalaan nonel didasarkan pada tabung plastic yang bagian dalamnya dilapisi dengan zat reaktif untuk menciptakan perambatan gelombang kejut sekitar 2000 m/s (Engineering Rock Blasting Operation, Sushil Bhandari, 1997). Gelombang kejut yang dihasilkan ini memiliki energi yang cukup untuk memulai unsur peledak serta penerapan sistem waktu tunda dalam detonator. Sumbu nonel terbuat dari plastik fleksibel dengan diameter luar 3 mm dan diameter dalam 1,5 mm. Dalam bentuk standar sumbu nonel tidak memiliki warna (transparan) akan tetapi produsen peledakan tertentu memberikan warna pada sumbu nonel untuk memudahkan melihat perbedaan nomor delay antar detonator nonel. Sumbu nonel memiliki daya kuat tarik tinggi sehingga sumbu

23 44 nonel ini tidak mudah patah, dan tahan apabila dikenai suhu sampai C (Engineering Rock Blasting Operation, Sushil Bhandari, 1997). Detonator seri nonel GT / MS (seri milidetik) memiliki sistem inisiasi milidetik delay peledakan. Detonator seri ini bisa digunakan untuk keperluan peledakan pada tambang terbuka, tambang bawah tanah, ataupun bawah air. Nonel seri GT / MS memiliki variasi waktu tunda diantaranya memiliki delay waktu 17 ms, 25 ms, 47 ms, 67 ms 75 ms, serta 109 ms. Adapun jenis nonel ini digunakan untuk membuat primer sebagai penggalak utama yaitu detonator yang memiliki delay besar contoh seperti 475 ms dan 500 ms untuk inhole delay (Engineering Rock Blasting Operation, Sushil Bhandari, 1997). Komponen utama dari detonator nonel ini adalah sumbu nonel, yang berfungsi sebagai saluran signal energi menuju elemen tunda pada kepala detonator. Pada bagian ujung sumbu dipres atau ditutup dengan ultrasonic seal. Ultrasonic seal berfungsi untuk menahan air masuk ke dalam sumbu nonel. Sumbu nonel terdiri dari tiga lapisan, yaitu lapisan luar, lapisan tengah, dan lapisan dalam yang masing-masing berfungsi sebagai berikut (Peralatan dan Perlengkapan Peledakan, Asep Suryana, 2009). Lapisan luar: untuk ketahanan terhadap goresan dan perlindungan terhadap ultra violet Lapisan tengah: untuk daya regang dan ketahanan terhadap zat kimia Lapisan dalam: menahan bahan kimia reaktif, yaitu jenis HMX atau octahydrotetranitrotetrazine dan aluminium, pada tempatnya. HMX

24 45 ber-suhu stabil dan memiliki densitas serta kecepatan detonasi yang tinggi. Lapisan tengah Lapisan luar HMX satu layer Lapisan dalam Sumber : Diktat Kursus Juru Ledak Kelas 2 Gambar 3.17 Bagian Bagian Sumbu Nonel (Dyno Nobel) Kelebihan detonator nonel ini adalah (Engineering Rock Blasting Operation, Sushil Bhandari, 1997) : Tidak sensitif terhadap energi listrik dan transmisi radio. Tidak terinisiasi oleh api, pukulan atau gesekan. Gelombang kejut dengan gas yang panas diperlukan untuk inisiasi. Sumbu dapat saling menyilang tanpa menginisiasi atau merusak sumbu lainnya.

25 46 tabung alumunium elemen transisi penyumbat anti-statis pelapis baja isian dasar isian utama sumbu nonel elemen tunda plug penutup tidak tembus air Sumber : Diktat Kursus Juru Ledak Kelas 2 Gambar 3.18 Bagian Dalam Detonator Nonel Sumber : Dokumentasi Lapangan Juni,2014 Gambar 3.19 Detonator Nonel Seri GT/MS Tipe Surface Delay

26 47 Sumber : Dokumentasi Lapangan Juni,2014 Gambar 3.20 Detonator Nonel Seri GT/MS Tipe Inhole Delay 3.7 ELEKTRONIK DETONATOR Elektronik detonator DigishotPlus adalah detonator generasi terbaru yang dibuat dan dirancang sedemikian khusus sebagai penyempurna dari detonator generasi sebelumnya untuk lebih memaksimalkan proses kinerja peledakan. Elektronik detonator ini memiliki kelebihan diantaranya (Dyno Nobel Presentation, Juju Juanda, 2014) : Waktu delay detonator : ms dengan beda 1ms Akurasi : +/-0.1% dari waktu delay terprogram. Memiliki detonator id khusus. Dapat membuat komunikasi dua arah. Mencegah terjadi overlap waktu delay.

27 48 Detonator berkekuatan tinggi. Aman terhadap over voltage, arus liar dan arus statis. Memiliki konektor. Peledakan jarak jauh / remote firing. Sumber : Dyno Nobel Explosive Presentation Gambar 3.21 Perkembangan Detonator Sumber : Dyno Nobel Explosive Presentation Gambar 3.22 Komponen Elektronik Detonator

28 49 Karena detonator ini bersifat khusus tentunya ada beberapa alat yang menunjang untuk kinerja dan pemakaian detonator ini, diantaranya ada perangkat lunak dan perangkat kerasnya, perangkat keras yang digunakan untuk detonator ini adalah (Dyno Nobel Presentation, Juju Juanda, 2014) : Tagger Bench Box Base Station Rl antene Sumber : Dyno Nobel Explosive Presentation Gambar 3.23 Elektronik Detonator Dyno Nobel Smartshot System

29 Tagger Tagger merupakan suatu alat yang berfungsi untuk memberi id pada detonator secara manual atau otomatis. Tes individual detonator atau secara seri dalam rangkaian test adanya error pada rangkaian. Menggunakan batterai alkaline 9 volt, dapat digunakan dengan aman selama berada di bench. (Dyno Nobel Presentation, Juju Juanda, 2014) Bench Box Sumber : Dyno Nobel Explosive Presentation Gambar 3.24 Tagger Bench box adalah alat yang berfungsi untuk pengetesan rangkaian detonator keseluruhan. Dapat menginisiasi peledakan ketika dihubungkan dengan konektor block dan red smart key (metode Local Blast). Terhubung tanpa kabel

30 51 dengan base station ketika dilakukan peledakan tanpa kabel (metode remote firing). Bench box ini memiliki batasan tertentu seperti hanya dapat digunakan dengan maksimum pemakaian 3048 detonator dengan 12 jaringan tergantung pada panjang downline yang digunakan (Dyno Nobel Presentation, Juju Juanda, 2014). Sumber : Dokumentasi Lapangan Agustus 2014 Gambar 3.25 Foto Bench box

31 52 Sumber : Dokumentasi Lapangan Agustus 2014 Gambar 3.26 Foto Bench box Tampak Atas Base Station Base station adalah alat yang digunakan untuk menginisasi peledakan jika dihubungkan dengan bench box dengan metode remote firing, peralatan yang digunakan bersama dengan base station yaitu (Dyno Nobel Presentation, Juju Juanda, 2014) : Copper wire link Radio frequency wireless link Base station dapat menginisiasi 4 Bench Boxe secara bersamaan dan base station ini mempunyai keterbatasan yaitu (Dyno Nobel Presentation, Juju Juanda, 2014)

32 53 Penggunaan maksimum 3500 m (tanpa terhalang) dengan Remote Firing link Penggunaan maximum 2000 m dengan kabel link untuk 0.63 mm atau 0.86 mm copper cable Sumber : Dokumentasi Lapangan Agustus 2014 Gambar 3.27 Foto Base Station

33 54 Sumber : Dokumentasi Lapangan Agustus 2014 Gambar 3.28 Foto Base Station Tampak Atas Smart Keys Smart keys digunakan sebagai (Dyno Nobel Presentation, Juju Juanda, 2014) : Local blasting Dari Bench Box. Remote Firing dari Base Station. Yellow key Digunakan remote blasting. Kedua kunci tersebut. Satu paket (1 merah : 4 kuning). Password protected.

34 55 Sumber : Dyno Nobel Explosive Presentation Gambar 3.29 Smart Key Red Sumber : Dyno Nobel Explosive Presentation Gambar 3.30 Smart Key Yellow Connection Block Connection Block adalah alat yang berfungsi untuk Menghubungkan antara Bench Box dengan rangkaian detonator Terdiri dari 12 saluran non sensiif polaritas (dapat bolak-balik) masing-masing dengan 2-kawat konektor (Dyno Nobel Presentation, Juju Juanda, 2014).

35 56 Sumber : Dyno Nobel Explosive Presentation Gambar 3.31 Connection Block Sumber : Dyno Nobel Explosive Presentation Gambar 3.32 Aplikasi Smart Keys

36 57 Sumber : Dyno Nobel Explosive Presentation Gambar 3.33 Remote Firing System 3.8 Perangkaian Peledakan Perangkaian peledakan adalah bentuk atau susunan yang dilakukan agar peledakan yang dilakukan dapat berjalan sesuai dengan yang diinginkan. Sebelum dilakukan penyambungan rangkaian peledakan, perlu diperhatikan beberapa hal, yaitu (Teknik Peledakan, Mochlim Karthodarmo,1997) : Sistem peledakan Pola peledakan Sistem peledakan dengan banyak row dan lubang dapat dibedakan atas 2 macam, yaitu sistem peledakan secara tunda (delay) dan sistem peledakan secara serentak (Teknik Peledakan, Mochlim Karthodarmo,1997). Sistem peledakan secara delay adalah sistem peledakan yang mekanisme peledakannya dimulai dari nomor delay detonator yang paling kecil kemudian

37 58 disusul dengan nomor berikutnya sesuai dengan urutan nomornya. Sedangkan sistem peledakan secara simultan adalah dimana mekanisme peledakannya berlangsung secara serentak tanpa mengalami penundaan (Teknik Peledakan, Mochlim Karthodarmo,1997) Jenis Rangkaian Listrik Terdapat 4 tipe rangkaian detonator listrik yaitu : Rangkaian Seri Rangkaian Paralel Rangkaian Kombinasi Rangkaian seri merupakan rangkaian yang sangat sederhana dengan arus minimum yang disuplai blasting machine pada setiap detonator sekitar 1,5 ampere untuk menjamin tiap detonator tersebut meledak sempurna. Prinsip peledakan adalah menghubungkan legwire dari satu lubang ke lubang lain secara menerus, sehingga apabila salah satu detonator mati, maka seluruh rangkaian terputus dan akan berakibat gagal ledak (miss fire). Pada sisitem seri akan diperoleh arus (ampere) yang rendah dan tegangan atau voltage tinggi. Apabila salah satu kawat ada yang putus, maka seluruh rangkaian tidak dapat berfungsi. Umunya jumlah detonator pada sistem seri kurang dari 50 buah dengan panjang legwire (kabel utama) tiap detonator 7 m (Pola dan Perangkaian Peledakan, Yuliadi, ST,.MT,. 2013).

38 59 Sumber : Us. Wikipediadownload.org Gambar 3.34 Rangkaian Seri Rangkaian parallel merupakan suatu rangkaian di mana setiap detonator mempunyai alur alternatif dalam rangkaian tersebut, sehingga apabila sala satu atau beberapa detonator mati, detonator yang lainnya masih dapat meledak. Oleh sebab itu pengujian rangkaian menyeluruh secara langsung sangat riskan, apabila setiap detonator belum di uji. Untuk peledakan rangkaian parallel, arus minimum yang diperlukan per detonator sekitar 0.5 ampere (Pola dan Perangkaian Peledakan, Yuliadi, ST.MT 2013). Sumber : Us. Wikipediadownload.org Gambar 3.35 Rangkaian Parallel

39 60 Rangkaian kombinasi merupakan rangkaian yang terdiri dari sejumlah rangkaian seri yang di hubungkan parallel. Umumnya rangkaian ini di terapkan apabila peledakan memerlukan lebih dari 40 detonator dengan legwire setiap detonator lebih dari 7 meter, serta dipetimbangan bahwa apabilah seluruh lubang ledak dihubungkan secara seri memerlukan power yang besar (Pola dan Perangkaian Peledakan, Yuliadi, ST,.MT,. 2013). Sumber : Us.Wikipediadownload.org Gambar 3.36 Rangkaian Kombinasi Seri Parallel Rangkaian Peledakan Elektronik Perangkaian peledakan elektronik atau disebut juga tagging adalah suatu proses pemberian Id pada setiap detonator secara manual atau otomatis. Pemberian Id juga berfungsi untuk pembacaan dan penyesuaian pemberian data delay pada setiap lubang ledak yang telah dipasang elektronik detonator. Setelah proses tagging selesai shotfire meng upload desain peledakan aktual dari viewshot ke bench box (Dyno Nobel Presentation, Andhiko Maharjono, 2013).

40 61 Sumber : Dokumentasi Lapangan juni 2014 Gambar 3.37 Foto Proses Tagging DigishotPlus 3.9 Pola Peledakan Pola peledakan ditentukan berdasarkan urutan waktu peledakan serta arah runtuhan material yang diharapkan. Berdasarkan arah runtuhan batuan, pola peledakan diklasifikasikan sebagai berikut (Pola dan Perangkaian Peledakan, Yuliadi, ST,.MT,. 2013) : a. Corner cut atau Echelon, yaitu pola peledakan yang arah runtuhan batuannya ke salah satu sudut dari bidang bebasnya.

41 62 b. V-cut, yaitu pola peledakan yang arah runtuhan batuannya ke depan dan membentuk huruf V. c. Boxcut, yaitu pola peledakan yang arah runtuhan batuannya kedepan dan membentuk kotak. Sumber : Diktat Kursus Juru Ledak kelas 2 Gambar 3.38 Pola Peledakan 3.10 Geometri Peledakan Geometri peledakan merupakan parameter-parameter yang mempengaruhi hasil dari suatu peledakan, baik dari segi fragmentasi batuan hasil peledakan, jenjang yang terbentuk, keamanan alat-alat mekanis yang bekerja maupun kondisi lingkungan di sekitarnya (Engineering Rock Blasting Operation, Sushil Bhandari,1997). Geometri peledakan terdiri atas burden (B), spacing (S), stemming (T), subdrilling (J) dan kedalaman lubang ledak (H). Hubungan antara variabel

42 63 variabel tersebut yang merupakan fungsi dari diameter bahan peledak (Engineering Rock Blasting Operation, Sushil Bhandari,1997).. Sumber : Engineering Rock Blasting Operation, Sushil Bhandari,1997 Gambar 3.39 Geometri Peledakan Burden Burden merupakan salah satu parameter yang paling penting dalam desain ledakan. Burden adalah jarak dari lubang ledak terdekat bidang bebas pada lokasi peledakan. Pada lokasi peledakan yang menggunakan sistem delay berupa ledakan berturut-turut sesuai dengan nomor delay, burden belum tentu didefinisikan sebagai jarak terdekat antara lubang ledak ke bidang bebas. Lubang ledak yang meledak terlebih dahulu akan membuat bidang bebas baru. Ada keterkaitan antara kombinasi bahan peledak yang digunakan, jenis batuan dengan penentuan nilai burden itu sendiri. Sebuah rumus yang dimodifikasi oleh Ash (1968) untuk

43 64 pendekatan pertama penentuan burden tergantung pada diameter lubang bor (Engineering Rock Blasting Operation, Sushil Bhandari,1997).: Burden = K De / 12 Dimana : B De = Burden (ft), = diameter explosive (inch) K = nilai konstanta antara 25 sampai 35 Dalam analisis data 100 tambang opencast oleh Vutukuri dan Bhandari tahun 1973, ditemukan bahwa burden yang digunakan adalah sebanding dengan diameter lubang ledak yaitu (Engineering Rock Blasting Operation, Sushil Bhandari,1997). : B = D + 0,85 Dimana B = Burden (m) D = diameter lubang bor (mm) Jika nilai burden terlalu kecil akan timbul gegaran (airblast) karena itu kurang energi yang tersedia untuk fragmentasi. Bila nilai burden terlalu besar akan terjadi backbreak serta ground vibration yang besar sehingga menghasilkan fragmentasi yang kurang baik. Efek efek tersebut dapat dilihat pada ilustrasi gambar dibawah ini (Engineering Rock Blasting Operation, Sushil Bhandari,1997).

44 65 Batu terbang Getaran Sumber : ICI explosives, 1993 Gambar 3.40 Efek Peledakan Karena Jarak Burden yang Terlalu Besar Batu terbang Sumber : ICI explosives, 1993 Gambar 3.41 Efek Peledakan Karena Jarak Burden yang Terlalu Kecil Sumber : ICI explosives, 1993 Gambar 3.42 Hasil Peledakan yang Memakai Jarak Burden optimum

45 Spacing (S) Spacing adalah jarak antara lubang ledak dalam satu baris, diukur tegak lurus terhadap burden. Dalam suatu operasi pertambangan jarak rasio spasi yang digunakan disarankan 1,2-1,3 dari jarak burden menurut vutukuri dan bhandari (1973) dalam penelitiannya dari 100 operasi lokasi pertambangan (Engineering Rock Blasting Operation, Sushil Bhandari,1997). Jarak spacing yang terlalu kecil akan menyebabkan ukuran batuan hasil peledakan terlalu hancur. Tetapi jika spacing terlalu besar akan menyebabkan banyak terjadi bongkah (boulder) dan tonjolan (toe) di antara dua lubang ledak setelah peledakan (Engineering Rock Blasting Operation, Sushil Bhandari,1997). Prinsip penentuan spasi (Engineering Rock Blasting Operation, Sushil Bhandari,1997) : Peledakan serentak, S = 2B. Peledakan beruntun dengan delay interval lama (second delay), S = B. Peledakan dengan millisecond delay, S = 1B 2B. Jika terdapat kekar saling tegak lurus, S = 1,2B 1,8B Stemming (T) Fungsi utama stemming untuk membatasi gas dan meredam energi ledakan yang dihasilkan oleh proses peledakan tersebut sampai terjadi pemberaian batuan. Jenis material dan panjang stemming tidak berpengaruh signifikan terhadap karakteristik ledakan yang dihasilkan oleh bahan peledak. Stemming berfungsi untuk (Engineering Rock Blasting Operation, Sushil Bhandari,1997) : o Meningkatkan confining pressure dari akumulasi gas hasil ledakan.

46 67 o o o Menyeimbangkan tekanan di daerah stemming. Mengurangi gas hasil proses kimia bahan peledak. Mengontrol kemungkinan terjadinya airblast dan flyrock. Panjang material stemming yang ideal untuk membendung energi hasil ledakan umumnya satu setengah sampai dua pertiga dari dimensi burden. Untuk material stemming yang baik menggunakan material padat berbutir maupun cutting hasil pemboran, alasan penggunaan material ini adalah jauh lebih efisien serta bahan ini bersifat plastis sehingga sangat tahan terhadap gangguan air (Engineering Rock Blasting Operation, Sushil Bhandari,1997). o (c) Stemming terlalu panjang (a) Stemming terlalu pendek Mengakibatkan : Ledakan udara yang berlebih & batu terbang Keterangan : Kolom Stemming Kolom bahan peledak (b) Panjang stemming optimum Mengakibatkan : Fragmentasi dan pergerakan yang baik Mengakibatkan Fragmentasi yang buruk Sumber : ICI Explosioves, 1993 Gambar 3.43 Berbagai pengaruh jarak stemming terhadap hasil peledakan

47 Subdrilling (J) Subdrilling akan efektif penggunaanya dalam kegiatan peledakan bergantung pada (Engineering Rock Blasting Operation, Sushil Bhandari,1997).: Struktur batuan pada lokasi peledakan. Jenis bahan peledak. Diameter lubang ledak. Dimensi burden yang sesuai dengan rencana peledakan. Tujuan dibuat subdrilling ini agar batuan dapat terberai secara penuh dan untuk menghindari kemungkinan adanya tonjolan bongkahan batu (toe) pada bagian bawah lantai jenjang. Tonjolan bongkahan batu yang terjadi akan menyulitkan peledakan berikutnya dan juga pada waktu pemuatan dan pengangkutan (Engineering Rock Blasting Operation, Sushil Bhandari,1997) Kedalaman Lubang Ledak (L) Salah satu faktor utama yang mengontrol desain ledakan dalam geometri peledakan adalah tinggi jenjang. Biasanya tinggi jenjang pada suatu tambang disesuaikan dengan dimensi pit serta spesifikasi kerja alat muat. Tinggi jenjang dapat bervariasi dalam penerapannya. Dalam tambang terbuka yang memiliki tingkat produksi yang besar, tinggi jenjang m umum digunakan sesuai dengan kajian geoteknik, tinggi jenjang pun mempengaruhi tingkat produksi peledakan serta pemilihan alat bor yang tepat. Kedalaman lubang ledak tidak boleh lebih kecil dari ukuran burden untuk menghindari cratering Untuk mengetahui kedalaman lubang ledak dapat dicari dengan rumus (Engineering Rock Blasting Operation, Sushil Bhandari,1997).

48 69 L = H + J Dimana : L H J = Kedalaman Lubang Ledak = Tinggi jenjang (meter) = Subdrilling (meter)