Post on 25-Oct-2021
TEORI PELEDAKAN
Proses pecahnya batuan pada
peledakan
Dari titik pembakaran/
initiation point, bahan
peledak memecah dinding
lubang tembak, ini terjadi
karena adanya tekanan
yang sangat besar disekitar
ledakan.
Tegangan tekan (compressive
stress) mengalir kesegala
arah lubang tembak dengan
kecepatan = kecepatan gel
sonic, ketika teg tekan ini
melewati bidang bebas (free
face) memantul kembali,
sehingga timbul gaya tarik
apabila kekuatan tarik
batuan terlewati batuan akan
pecah atau retak
Ketika timbul rekahan akibat
pecahnya batuan, aliran/ ekspansi
gas dari handak mendorong batuan
ke segala arah sehingga batuan
terlempar
Reaksi handak dalam lubang tembak
sangat cepat, dan proses daya
guna handak diperkirakan selesai
ketika ekspansi volumenya sudah
lebih besar 10 kalinya dengan
memakan waktu sekitar 5 ms.
Pada tahap pertama terjadi
penghancuran batuan disekitar lubang ledak dan diteruskannya energi ledakan
kesegala arah.
Bidang Bebas
Energi ledakan menghancurkan batuan
disekitar lubang tembak
Energi ledakan diteruskan ke segala arah
Retakan disekitar lubang ledak
Pada tahap kedua energi ledakan yang bergerak sampai bidang
bebas menghancurkan batuan pada
dinding jenjang tersebut
Bidang Bebas
Pecahnya batuan pada dinding
jenjang diakibatkan tegangan tarik
Bidang Bebas
Lubang ledak
Bidang Bebas Batas bidang bebas
Pada tahap terakhir, energi ledakan yang dipantulkan oleh bidang bebas
pada tahap sebelumnya,dan ekspansi
gas akan menghancurkan batuan dengan lebih sempurna
• Disamping pecahan natural terbentuk pecahan baru karena interaksi antara
pengaruh tegangan disekitar lubang tembak dan tegangan tarik terbentuk oleh
pantulan (refleksi) adanya bidang bebas.
• Pada grafik berikut ditunjukkan expansi dari lubang tembak dengan waktu yang
dibutuhkan
• Pada saat penyalaan gelombang tekan memecahkan batuan, volume lubang tembak
membesar dua kalinya, lubang tembak akan berhenti disini selama 0.1 ms s/d 0.4 ms,
sebelum terjadi pecahan radial
0.1 0.2 0.3 0.5
4
8
10
0 1 2 5
V/Vo
ms
• Expansi gas menyusul dan memecahkan masa batuan.
POLA PEMBORAN DAN POLA
PELEDAKAN
• Pola Pemboran (Drilling Patern)
• Hasil dari peledakan tergantung dari mutu
pemboran antara lain:
- keteraturan letak lobang bor
- penyimpangan arah dan sudut lobang bor
- kerapihan dan kedalaman lobang bor
b. Penyimpangan arah dan Sudut pemboran
Pada pemboran miring posisi lubang Bor perlu dicermati, walaupun
letak lobang bor sudah sempurna, bila posisi alat bor tidak sejajar
dengan alat bor sebelumnya maka dasar lobang tidak akan sejajar.
Penyimpangan arah dan sudut pemboran dipengaruhi:
• Struktur batuan
• Keteguahan (stiff ness) batang bor
• Kesalahan “collaring” (awal pemboran)
• Kesalahan posisi alat bor
a. Keteraturan lobang bor
Tujuan pemboran adalah untuk meletakkan bahan peledak pada
posisi (tempat) yang sudah direnacanakan.
Untuk itu didalam pelaksanaan lobang bor dirancang dengan pola
yang teratur, sehingga bahan peledak dapat terdistribusi secara
merata.
•Rectangular drill pattern
c. Kedalaman dan kebersihan lobang bor
Permukaan (lantai) bor biasanya tidak rata dan datar sehingga
keda;aman lobang bor tidakakan sama seluruhnya.
•Staggered drill pattern
x
x
x
y
xx
x
x x
y
x x
• Pola Peledakan
Perlu diperhatikan dalam pemilihan
kombinasi dari pola pemboran dan pola
peledkan untuk mendapatkan
“fragmentation” dan arah lemparan
(tumpukan/muck pile) yang diharapkan
Peledakan dengan “delay” ditunjukkan
dengan nomor yang akan meledak, dapat:
-mengurangi getaran yang timbul (ground
vibration),
- airblast
- memperkecil fragmentasi dsb
Free Face :
Permukaan batuan yang berhubungan langsung dengan udara.
Floor:
Lantai/kaki yang sudah ada atau yang akan direncanakan ada.
Floor harus selalu rata untuk kemudahan transportasi dan sedikit bersudut untuk penirisan air sewaktu diperlukan.
Toe :
Bagian batuan yang tertinggal antara floor dengan free face berupa tonjolan.
Delay Pattern
Waktu tunda yang akan terjadi pada saat
sekelompok lubang tembak meledak.
- Mengurangi getaran
- Mengontrol arah lemparan
- Mengatur bentuk free face yang akan
dibentuk
- Dapat mengurangi penggunaan bahan
peledak
- Mengurangi terjadinya toe
•Free Face
Pola pemboran square, pola peledakan V-Cut
•1 •2•2•3•4•5 •5•4•3
•6 •6
•7
•8
•9•9
•8
•7
Initiation point
V-Cut (square corner)
• Pola pemboran “staggered” pola peledakan V-Cut
Delay relay
connector (DRC)
•Free face
3
4 4 4
41
2
2
2 2
2 3
43
33
3
33
4
5
5
5
5
5
5
4
4
4 4
4
6 6
Initiation point
Corner Cut on echelon blasting
7 86
7
8
9
8
9
9
1110
10
4 5
6 7
4 5
5
6
6
7 8
Initiation point
3 4
3
4
5
1 2
2 3
Free face
Faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan dalam mendesain peledakan antara lain:
1. Blast hole diameter (diameter lubang bor)
2. Bench hight (tinggi jenjang)
3. Burden & Spacing
4. Rock Structure (struktur batuan)
5. Fragmentation (ukuran hasil peledakan)
6. Bench stability (kestabilan jenjang)
7. Environmental restriction (kendala2 lingkungan)
8. Explosive type (tipe bahan peledak)
Design guidelines
Hubungan antara dimensi yang digunakan
dalam perencanaan peledakan secara
geometris seperti pada gambar berikut:
B
S
H K
J
B
TT
B : Burden
S : Spacing
K : Bench height
H : Hole depth
T : Stemming
J : Sub drilling
Diameter lubang bor
Pemilihan diameter lubang bor tergantung pada tingkat
produksi yang diinginkan, jenis alat muat, crushing plant
dsb.
Pemilihan lubang bor secara tepat adalah untuk
memperoleh hasil fragmentasi dan produksi yang
diharapkan.
Faktor2 yang membatasi pemilihan diameter lubang bor :
• produksi yang diharapkan
• alat muat & angkut yang tersedia dsb.
• ukuran fragmentasi.
• Tinggi jenjang
Diameter lubang bor berkaitan dengan “tinggi jenjang, formula:
K = 0.05 ~ 0.15 d
d : diameter bor (mm)
K : tinggi jenjang (bench height) (m)
- Dengan diameter lubang kecil, burden juga akan
kecil sehingga fragmentasi yang dihasilkan
relatif kecil.
- Diameter lubang tembak besar
dengan tinggi jenjang yang rendah
akan mengurangi distribusi pengisian
bahan peledak
- Semakin tinggi muka kerja maka
semakin diperlukan keakuratan dalam
pemboran.
- Pada muka kerja yang tinggi sering
tejadi overbreak.
Burden
Didefinisikan sebagai jarak dari lubang bor terhadap bidang bebas (free face) yang terdekat dan relatif tegak lurus free face.
Burden merupakan variable yang sangatpenting dalam mendesain peledakan.
Jarak Burden erat hubungannya dengan
diameter lubang bor yang digunakan,
secara garis besar jarak burden optimum
adalah:
B = (25 ~> 40) x d
B : burden (mm)
d : diameter lubang bor (mm)
Burden Stiffness Ratio (Ratio Kemampuan Kekenyalan).
• Ekivalen dengan tinggi bench dibagi dengan burden
• jika perbandingannya (H/B) < 2 batuan akan lebih liat,sulit untuk pecah sehingga membutuhkan secondarydrilling.
• stiffness dapat diperbaiki dengan diameter yang lebih
kecil atau bench yang lebih tinggi.
• stiffness ratio yang kecil membutuhkan energy yang
relatif lebih besar untuk menghasilkan fragmentasi yang
seragam.
– Spacing
Yaitu jarak diantara lubang tembak dalam satu row, merupakan fungsi dari burden, secara teoritis sebagai berikut:
• S = (1 ~> 1.8) x B
B : burden (m)
S : Spasing (m)
• Biasanya rata-rata spacing S = 1.25 B
• Sub drilling
Adalah tambahan kedalaman dari lubang
bor dibawah rencana lantai jenjang
(bench), berfungsi untuk menghindari
tonjolan pada lantai (toe), dan merapikan
dasar lantai untuk pemboran berikutnya.
J = (0.2 ~ 0.4) x B
• Stemming
Adalah material penutup didalam lubang
bor, berfungsi untuk mengurung gas
ledakan,
T = (0.5 ~ 1) x B Burden
• jika “stemming” < 15 x diameter cenderung
terjadi “flying rock”.
• lubang tembak basah membutuhkan
“stemming” yang lebih padat dibandingkan
lubang tembak kering.
• Distribusi Bahan Peledak
Untuk menghasilkan efek peledakan yang diinginkan maka bahan peledak harus terdistribusi dengan baik sepanjang kolom isian.
Bahan peledak dapat diisikan memenuhi rongga
penampang lobang bor sehingga diameter
bahan peledak sama dengan diameter lobang
bor, sebaliknya bahan peledak dapat juga
diisikan lebih kecil dari diameter lobang bor.
Perbandingan diameter lubang bor dengan
diameter bahan peledak disebut “Coupling” bila
sama disebut “fully coupled”.
• Decoupling
Bila diameter bahan peledak < diameter lobang bor, ada rongga diantara dinding lobang bor dengan bahan peledak.
Fully Coupled De-coupled
• Deck Loading
Suatu cara pengisian bahan peledak dalam satu lobang bor menjadi beberapa bagian yang dipisahkan dengan bahan inert (bukan bahan peledak)
POWDER FAKTOR
Suatu bilangan yang menyatakan jumlah material yang diledakan atau dibongkar oleh sejumlah bahan peledak.
PF dipengaruhi oleh :
- pola peledakan
- Free face
Empat cara penggunaan perhitungan :
a. Perbandingan berat penggunaan bahan peledak dengan volume batuan yang akan diledakan (kg/m3)
b. Perbandingan volume batuan yang
akan diledakan dengan berat
penggunaan bahan peledak (m3/kg).
c. Perbandingan berat penggunaan
bahan peledak dengan tonnage
batuan yang akan diledakan (kg/ton)
d. Perbandingan tonnage batuan yang
akan diledakan dengan berat
penggunaan bahan peledak (ton/kg)
Untuk menghitung PF harus diketahui :
1. Luas daerah yang diledakan
2. Tinggi jenjang
3. Panjang muatan dari sebuah lubang
tembak
4. Loading density
5. Material density
Kebutuhan bahan peledak = PF x ∑ lobang