JURNAL - Skripsi Tentang Analisis Hasil Peledakan di Lokasi Tambang PDF

Preview

Summary

ANALISIS PENGARUH FRAGMENTASI HASIL PELEDAKAN TERHADAP DIGGING TIME BACKHOE PC2000 PENGGALI MATERIAL PELEDAKAN DI ROOF A1 PIT MUARA TIGA BESAR UTARA PT PAMAPERSADA NUSANTARA DISTRIK TANJUNG ENIM SUMATERA SELATAN ANALYSIS OF BLASTING FRAGMENTASION TOWARD THE DIGGING TIME OF BACKHOE PC2000 BLASTED MAT...

Description

Accelerat ing t he world's research.

JURNAL - Skripsi Tentang Analisis Hasil Peledakan di Lokasi Tambang Fadhil Muhsin Wijaya

Related papers

Download a PDF Pack of t he best relat ed papers 

ANALISIS KINERJA OPERASI PELEDAKAN MENGGUNAKAN DET ONAT OR ELEKT RONIK (UNIT RO… Abdullah Badawi Bat ubara

Analisis Pengaruh Geomet ri Peledakan Terhadap Fragment asi dan Digging T ime Mat erial Blast ing Renny Cahyany MODUL 5 Teknik Peledakan wibby awella

ANALISIS PENGARUH FRAGMENTASI HASIL PELEDAKAN TERHADAP DIGGING TIME BACKHOE PC2000 PENGGALI MATERIAL PELEDAKAN DI ROOF A1 PIT MUARA TIGA BESAR UTARA PT PAMAPERSADA NUSANTARA DISTRIK TANJUNG ENIM SUMATERA SELATAN ANALYSIS OF BLASTING FRAGMENTASION TOWARD THE DIGGING TIME OF BACKHOE PC2000 BLASTED MATERIALS DIGGER AT ROOF A1 PIT MUARA TIGA BESAR UTARA PT PAMAPERSADA NUSANTARA TANJUNG ENIM DISTRICT SOUTH SUMATERA Fadhil Muhsin Wijaya1, Djuki Sudarmono2, Bochori3 Jurusan Teknik Pertambangan, Fakultas Teknik, Universitas Sriwijaya Jl. Raya Palembang-Prabumulih Km.32 Inderalaya Sumatera Selatan, Indonesia Email : [email protected] 1,2,3

ABSTRAK PT Pamapersada Nusantara adalah perusahaan yang bergerak dalam bisnis mining and earthmoving contractor dan mempunyai perjanjian kontrak kerja dalam penambangan batubara di Tanjung Enim dengan PT Bukit Asam (Persero) Tbk. Aktivitas peledakan merupakan salah satu metode pemberaian overburden yang kemudian hasil peledakan akan digali muat dan diangkut oleh alat mekanis. Digging time maksimun untuk backhoe PC2000 penggali material peledakan dinyatakan baik apabila digging time kurang dari 12 detik, tetapi pada aktual di lapangan digging time rata-rata backhoe PC2000 di roof A1 pit Muara Tiga Besar Utara sebesar 12,20 detik. Digging time backhoe PC2000 yang melebihi standar digging time untuk material peledakan disebabkan oleh fragmentasi hasil peledakan di roof A1 pit Muara Tiga Besar Utara (MTBU) berukuran bongkah besar (boulder) yang memiliki ukuran ≥100 cm dikarenakan dapat mengganggu kegiatan penggalian alat gali muat backhoe PC2000. Fragmentasi material hasil peledakan sangat dipengaruhi oleh geometri peledakan dan jumlah isian bahan peledak. Cara yang paling efektif untuk mengurangi digging time backhoe PC2000 penggali material peledakan di roof A1 Pit Muara Tiga Besar Utara (MTBU) adalah perancangan ulang geometri peledakan dan memodifikasi isian bahan peledak. Pada uji coba di lapangan dan teori para ahli didapatlah rancangan ulang geometri peledakan burden 5,20 meter, spasi 5,98 meter, subdrilling 0,5 meter, kedalaman lubang ledak 7,5 meter. Jumlah isian bahan peledak untuk kedalaman lubang ledak 7,50 meter adalah 48,38 kilogram tetapi rekomendasi maksimum penggunaan bahan peledak dari customer adalah 45 kilogram perlubang sehinggi kolom isian bahan peledak dimodifikasi menggunakan air decking. Kata kunci: Digging time, Fragmentasi Hasil Peledakan, Geometri Peledakan, Air Decking

ABSTRACT PT Pamapersada Nusantara is a company based on mining and earthmoving contractors business and has coal mining work contract with PT Bukit Asam (Persero) Tbk in Tanjung Enim. Blasting activity is one of the overburden demolition method so that the blasting result will be loaded and transport by mechanical equiment. Maximum digging time for backhoe PC2000 blasted material digger is called good if it is not more than 12 seconds, but the actual average digging time for backhoe PC2000 on roof A1 pit Muara Tiga Besar Utara is 12,20 seconds. Over the standard digging time is caused by blasting fragmentation at roof A1 pit Muara Tiga Besar Utara (MTBU) being a boulder-sized that has more than 100 cm wide that can disturb the digging activity of backhoe PC2000. Blasted material fragmentations are influenced by blasting geometry and the amounts of explosives. Th emost effective way to reduce the digging time backhoe PC2000 blasted material digger at roof A1 pit Muara Tiga Besar Utara (MTBU) is redesigning the blasting geometry burden 5,20 meter, space 5,98 meter, subdrilling 0,5 meter, the depth of blast hole 7,5 meter. The amount of explosive for 7,5 meter blast hole is 48,38 kilogram but the recommendation from the customer in 45 kilogram per hole so that the explosives collumn modified using air decking. Keyword : Digging Time, Blasted Fragmentation, Blasting Geometry, Air Decking.

1. PENDAHULUAN PT Pamapersada Nusantara adalah perusahaan yang bergerak dalam bisnis mining and earthmoving contractor dan mempunyai perjanjian kontrak kerja dalam penambangan batubara di Tanjung Enim dengan PT Bukit Asam (Persero) Tbk. Sistem penambangan yang diterapkan oleh PT Pamapersada Nusantara adalah sistem tambang terbuka. Kegiatan yang dilakukan pada setiap wilayah kerja dimulai dari tahapan awal yaitu pembersihan lahan (land clearing), pengupasan top soil, pengupasan overburden, penggalian batubara, pengangkutan overburden dan batubara serta dumping overburden dan batubara. PT Pamapersada Nusantara dalam melakukan pemberaian overburden menggunakan dua metode yaitu dengan ripping-dozzing dan drilling-blasting. Aktivitas peledakan merupakan salah satu metode pemberaian overburden. Fragmentasi hasil aktivitas peledakan selanjutnya akan digali muat dan diangkut oleh alat mekanis. Digging time maksimun untuk backhoe PC2000 penggali material peledakan dinyatakan baik apabila digging time kurang dari 12 detik. Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah (1) mengetahui aktivitas peledakan di roof A1 pit Muara Tiga Besar Utara (MTBU), (2) menganalisis fragmentasi hasil peledakan di roof A1 pit Muara Tiga Besar Utara (MTBU), (3) mengetahui dan menganalisis digging time backhoe PC2000 penggali material peledakan di roof A1 pit Muara Tiga Besar Utara (MTBU), dan (4) mengkaji upaya untuk mengurangi digging time backhoe PC2000 penggali material peledakan di roof A1 pit Muara Tiga Besar Utara (MTBU) dengan memberi usulan rancangan geometri peledakan dan modifikasi keadaan kolom isian bahan peledak. Aktivitas pengeboran dilakukan untuk membuat lubang ledak dengan diameter dan kedalaman tertentu yang digunakan untuk memasukan bahan peledak. Berdasarkan letak lubang bor maka pola pengeboran dibagi menjadi dua pola dasar yaitu pola pengeboran sejajar (paralel pattern) dan pola pengeboran selang seling (staggered pattern) [1]. Aktivitas peledakan dinyatakan berhasil dengan baik pada kegiatan penambangan apabila fragmentasi material hasil peledakan berukuran merata dengan sedikit bongkah besar (boulder) [2]. Proses pemecahan batuan akibat dari aktivitas peledakan terdiri dari tiga tahapan, yaitu tahap pertama pembebanan dinamik dimana ketika bahan peledak meledak tekanan tinggi yang ditimbulkan akan menghancurkan batuan di daerah sekitar lubang ledak, tahap kedua pembebanan kuasi-statik dimana terjadi rekahan-rekahan (primary failure cracks) karena tegangan tarik yang cukup kuat sehingga menyebabkan terjadinya pecahan batuan (spalling) pada bidang bebas, dan tahap ketiga pelepasan beban dimana pengaruh tekanan sangat tinggi dari gas-gas hasil peledakan maka rekahan radial utama pada tahap kedua akan diperbesar secara cepat oleh efek kombinasi dari tegangan tarik yang disebabkan kompresi radial dan pembajian (pneumatic wedging) [2]. Fragmentasi hasil peledakan yang baik merupakan tujuan dari aktivitas peledakan dikarenakan hasil peledakan menentukan produktivity alat mekanis selanjutnya yang dilihat dari waktu penggalian (digging time) alat mekanis yang akan menggali material peledakan. Faktor-faktor yang mempengaruhi fragmentasi hasil peledakan antara lain geometri peledakan, distribusi bahan peledak, dan sistem waktu tunda (delay). Aktivitas peledakan memiliki tujuh standar dasar geometri peledakan yaitu burden, spacing, stemming, subdrilling, kedalaman lubang ledak, panjang kolom isian dan tinggi jenjang [1]. Burden merupakan jarak tegak lurus terpendek antara lubang ledak yang diisi bahan peledak dengan free face atau arah lemparan batuan hasil peledakan. Spasi adalah jarak antara lubang ledak yang satu dengan lubang ledak yang lainnya dalam satu baris. Nilai spasi agar menghasilkan fragmentasi optimum dan energi optimun diperoleh dengan menggunakan persamaan berikut [3]: Spasi = 1,15 × Burden

(1)

Pengukuran distribusi fragmentasi hasil peledakan adalah salah satu aspek penting dalam evaluasi efisiensi aktivitas peledakan. Beberapa metode yang digunakan dalam mengukur distribusi fragmentasi peledakan salah satunya adalah dengan menggunakan metode analisis gambar digital. Metode analisis gambar digital termasuk kedalam metode tidak langsung [4]. Teknik pengukuran fragmentasi hasil peledakan menggunakan metode analisis gambar digital dapat dilakukan dengan bantuan software split dekstop. metode analisis gambar digital membutuhkan gambar fragmentasi hasil peledakan sebagai objek dalam melalukan analisis. Terdapat dua metode dalam pengambilan gambar digital yang dapat digunakan yaitu metode sistematis dan random [5]. Air decking merupakan istilah yang digunakan untuk ruang kosong yang terdapat pada lubang ledak yang telah diisi bahan peledak. Air decking bertindak sebagai regulator, yang menyimpan energi dan kemudian di lepaskan dalam getaran terpisah. Pertama, energi ditahan berubah menjadi energi kinetik, mendorong produk peledakan menjadi gerakan yang cepat, dan kemudian energi kinetik ini disampaikan ke massa batuan pada tabrakan dalam bentuk energi regangan dan disipasi elastis [6]. Tekanan detanosi akibat gelombang kejut propagasi dari ledakan produk dalam lubang ledak dengan

air decking diperoleh dengan menggunakan persamaan berikut [7]: Po = Pe (

)

(2)

Keterangan: Po = Tekanan detonasi akhir (MPa) Pe = Tekanan detonasi awal (MPa) L1 = Panjang air decking (m) L2 = Panjang kolom isian bahan peledak (m) Waktu penggalian (digging time) dipengaruhi dari keadaan material yang akan digali. Waktu penggalian (digging time) merupakan salah satu variabel dari waktu edar (cycle time). Waktu edar (cycle time) adalah total waktu satu siklus yang diperlukan alat mekanis untuk melakukan kegiatan produktivitas [8].

2. METODE PENELITIAN Penelitian dilakukan di PT Pamapersada Nusantara Distrik Tanjung Enim dengan waktu penelitian dimulai pada tanggal 25 Januari 2017 dan berakhir pada tanggal 13 April 2017. Tahapan penelitian yang dilakukan meliputi studi literatur, pengambilan data, pengolahan data dan analisis data. Studi literatur yang dilakukan adalah mempelajari literatur-literatur yang ada baik berupa text book ataupun berbagai referensi berupa laporan penelitian dan jurnal yang berhubungan dengan aktivitas peledakan, geometri peledakan, fragmentasi hasil peledakan, dan air decking. Pengambilan data yang dibutuhkan berupa data primer dan data sekunder. Data primer yang dibutuhkan berupa data geometri peledakan didapatkan dari hasil pengukuran dengan meteran di lapangan secara langsung di roof A1 pit Muara Tiga Besar Utara (MTBU), data fragmentasi hasil peledakan didapatkan dari hasil pengambilan foto dengan kamera di lapangan secara langsung di roof A1 pit Muara Tiga Besar Utara (MTBU), dan data cycle time alat gali muat didapatkan dari hasil pengukuran dengan stopwatch di lapangan secara langsung di roof A1 pit Muara Tiga Besar Utara (MTBU). Data sekunder yang dibutuhkan berupa data peta sequence penambangan pit Muara Tiga Besar Utara (MTBU), data standar digging time untuk PC2000 penggali material peledakan, data spesifikasi bahan peledak, peralatan serta perlengkapan peledak, dan data spesifikasi alat mekanis. Pengolahan data dilakukan dengan menggunakan software yang mendukung dan beberapa rumus yang didapat dari literatur. Langkah-langkah pengolahan data adalah (1) menghitung rata-rata digging time backhoe PC2000 yang dibuat dengan software microsoft excel, (2) menghitung rata-rata burden dan spasi pada bulan Februari 2017 di roof A1 pit Muara Tiga Besar Utara (MTBU) yang dibuat dengan software microsoft excel, (3) menghitung fragmentasi hasil peledakan yang dibuat dengan software split desktop, dan (4) nenghitung tekanan detonasi total setalah penambahan air decking kedalam lubang ledak yang dibuat dengan software microsoft excel. Tahapan selanjutnya adalah analisis data yang dilakukan setelah pengolahan data primer dari hasil pengamatan di lapangan dan data sekunder dari beberapa sumber. Langkah-langkah analisis data adalah (1) menganalisis digging time backhoe PC2000 penggali material peledakan aktual di roof A1 pit Muara Tiga Besar Utara (MTBU) apakah sesuai dengan standar digging time untuk material peledakan, (2) menganalisis fragmentasi hasil peledakan apakah memiliki ukuran ≥100 cm dikarenakan dapat mengganggu kegiatan penggalian alat gali muat backhoe PC2000, (3) menganalisis geometri peledakan aktual apakah sudah sama dengan geometri peledakan seharusnya yang berlandaskan dari teori-teori tentang geometri peledakan, dan (4) mengalisis jumlah bahan peledak perlubang aktual apakah sudah sama dengan jumlah bahan peledak perlubang seharusnya.

3. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1. Aktivitas Peledakan Pola pengeboran di roof A1 pit Muara Tiga Besar Utara (MTBU) adalah pola zigzag (staggered pattern) (Gambar 1) yaitu pola pengeboran yang penempatan lubang ledaknya secara selang seling setiap kolomnya. Pola peledakan di roof A1 pit Muara Tiga Besar Utara (MTBU) menggunakan pola peledakan box cut (Gambar 2) yang arah runtuhan material ledakannya membentuk kotak. Aktivitas peledakan pada bulan Februari 2017 hanya 12 kali dilakukan dikarenakan

ketersedian working blast geometri belum ideal sehingga peledakan tidak dapat berlangsung secara continue. Ketersediaan working blast geometri merupakan faktor yang penting dalam aktivitas peledakan. Working blast geometri yang ideal untuk aktivitas peledakan harus memiliki tiga lokasi yaitu loading today, blast today dan drill today (Gambar 3). Geometri peledakan rencana memiliki nilia burden 7,00 meter dan spasi 8,00 meter sedangkan geometri peledakan aktual memiliki nilia burden 7,11 meter dan spasi 8,10 meter. Bahan peledak yang digunakan di roof A1 pit Muara Tiga Besar Utara (MTBU) adalah ammonium nitrat dan fuel oil (ANFO) dengan perbandingan 94,5% AN dan 5,5% FO.

Gambar 1. Pola pengeboran zigzag

Gambar 2. Pola peledakan box cut

Gambar 3. Working blast geometri ideal

3.2. Fragmnetasi Hasil Peledakan Fragmentasi hasil peledakan di roof A1 pit Muara Tiga Besar Utara (MTBU) dikatakan berukuran bongkah besar (boulder) apabila memiliki ukuran ≥100 cm dikarenakan dapat mengganggu kegiatan penggalian alat gali muat backhoe PC2000. Fragmentasi hasil peledakan akan dianalisis dan dihitung mengunakan software split desktop. Data dari software split desktop menunjukan Fragmentasi hasil peledakan di roof A1 pit Muara Tiga Besar (MTBU) memiliki ukuran ≥100 cm dengan persentase 18,16% di roof A1 Utara, 21,94% di roof A1 Selatan serta 13,80% di roof A1 Timur. Fragmentasi hasil peledakan di roof A1 pit Muara Tiga Besar Utara (MTBU) yang memiliki ukuran ≥100 cm menunjukkan bahwa fragmentasi berukuran bongkah besar (boulder) untuk backhoe PC2000. 3.3. Aktivitas Penggalian Material Hasil Digging time maksimum untuk backhoe PC2000 untuk material peledakan adalah kurang dari 12 detik, apabila melebihi digging time maksimum maka material hasil peledakan tersebut dikatakan buruk. Digging time backhoe PC2000 (EX1751, EX1758 dan EX1766) penggali material hasil peledakan di roof A1 pit Muara Tiga Besar (MTBU) diambil langsung di lapangan sebanyak 30 data dengan rata-rata 12,20 detik. Waktu penggalian (digging time) untuk backhoe PC2000 penggali material hasil peledakan di roof A1 pit Muara Tiga Besar (MTBU) memiliki digging time yang melebihi standar. Digging time yang melebihi standar ini menyatakan bahwa material hasil peledakan tersebut buruk atau memiliki fragmentasi yang berukuran bongkah besar (boulder) untuk backhoe PC2000. Penelitian yang terdahulu mencari hubungan antara fragmentasi hasil peledakan dan digging time didapatlah nilai korelasi sebesar 0,8647 [9] serta penelitian terdahulu lain didapatlah nilai korelasi sebesar 0,9231 [10]. Nilai korelasi dengan rentang 0,75 – 0,99 menandakan bahwa hubungan dua variabel tersebut sangat kuat [11]. 3.4. Upaya Mengurangi Digging Time Backhoe PC2000 Penggali Material Hasil Peledakan Upaya untuk mengurangi digging time backhoe PC2000 di roof A1 pit Muara Tiga Besar Utara (MTBU) maka harus dilakukan perancangan ulang geometri peledakan dan memodifikasi isian bahan peledak agar fragmentasi hasil peledakan yang berukuran bongkah besar (boulder) dapat dikurangi. Penentuan geometri peledakan usulan berlandaskan uji coba peledakan (signature blasting) di lapangan pada tanggal 27 Maret 2017. Uji coba peledakan dilakukan di lapangan dengan 10 lubang dengan geometri peledakan burden 50 meter dan spasi 20 meter (Gambar 4). Kedalaman lubang ledak dan isian bahan peledak pada uji coba peledakan (signature blasting) di lapangan (Tabel 1) memiliki kedalaman dan berat isian bahan peledak yang berbeda-beda. Jumlah bahan peledak yang berbeda-beda pada setiap lubang ledak bertujuan mengetahui jumlah bahan peledak yang paling efektif untuk digunakan.

Gambar 4. Signature blasting 27 Maret 2017

Tabel 1. Geometri peledakan signature blasting 27 Maret 2017 No lubang 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Diameter lubang ledak (m) 6,75 6,75 6,75 6,75 6,75 6,75 6,75 6,75 6,75 6,75

Kedalaman lubang ledak (m) 7,60 6,50 7,80 7,70 7,10 7,60 7,80 6,20 7,90 6,10

Isian ANFO (Kg) 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00

Isian ANFO (m) 1,08 1,63 2,17 2,71 3,25 3,25 2,71 2,17 1,63 1,08

Stemming (m) 6,52 4,87 4,83 4,49 3,85 4,35 5,09 4,03 6,27 5,02

Uji coba peledakan (signature blasting) di lapangan pada tanggal 27 Maret 2017 menunjukan fragmentasi hasil peledakan yang baik disekitar area pengaruh peledakan terjadi dilubang ledak nomor 8 (Gambar 5) dengan jarak hancur material hasil peledakan pada lubang ledak nomor 8 sejauh 3 meter (Gambar 6). Ketika bahan peledak akan meledak, tekanan tinggi yang ditimbulkan akan menghancurkan batuan disekitar area pengaruh peledakan (Gambar 7) [2]. Nilai burden untuk lapisan roof A1 pit Muara Tiga Besar Utara (MTBU) didapat dari mengukur jarak fracture disekitar area pengaruh peledakan sehingga nilai burden adalah 5,20 meter (Gambar 8).

Gambar 5. Hasil peledakan lubang ledak nomor 8

Gambar 6. Jarak hancur material akibat peledakan dilubang ledak nomor 8

Gambar 7. Area pengaruh akibat aktivitas peledakan

Gambar 8. Penentuan nilai burden usulan Penentuan nilai spasi usulan berdasarkan teori para ahli yang menyatakan distribusi maksimal energi akan dihasilkan dengan rasio spasi sama dengan 1,15 burden pada pola pengeboran staggered pattern [2]. Sehingga nilai spasi usulan 5,98 meter pada lapisan roof A1 pit Muara Tiga Besar Utara (MTBU). Penentuan nilai subdrilling usulan berdasarkan pengamatan di lapangan dengan mengamati keadaan material dan kemampuan dozzer. Keadaan material yang akan diledakan termasuk material soft rock yaitu batu lempung (claystone) sehingga apabila ada tonjolan-tonjolan pada front kerja, dozzer masih bisa untuk merapikannya bersamaan dengan perbaikan front kerja sehingga mengusulkan nilai subdrilling 0,50 meter pada lapisan roof A1 pit Muara Tiga Besar Utara (MTBU) sesuai dengan subdrilling rencana. Kedalaman lubang ledak merupakan penjumlahan dari tinggi jenjang dan subdrilling. Tinggi jenjang maksimum di pit Muara Tiga Besar Utara (MTBU) yaitu 7 meter sehingga kedalaman lubang ledak pada lapisan roof A1 7,50 meter. Uji coba peledakan (signature blasting) di lapangan pada tanggal 27 Maret 2017 hasil peledakan yang baik terjadi di lubang ledak nomor 8. Kedalaman lubang ledak 6,20 meter dan jumlah isian bahan peledak 40 kilogram. Rasio perbandingan kedalaman lubang ledak dengan jumlah isian (L/PC) sebesar 2,860 sehingga apabila kedalaman lubang ledak 7,50 meter isian bahan peledak yang baik adalah 48,38 kilogram. Penambahan bahan peledak perlubang tidak bisa dilakukan karena ketentuan dari costumer PT Bukit Asam (Persero) Tbk, yang hanya merekomendasikan maksimal 45 kilogram bahan peledak perlubang.

Pemakaian air de...