analisis pengaruh pola rangkaian peledakan terhadap tingkat getaran tanah (ground vibration)

E m a i l : j o r i s . m i n i n g 0 7 @ g m a i l . c o m

ANALISIS PENGARUH POLA RANGKAIAN

PELEDAKAN TERHADAP TINGKAT GETARAN TANAH

(GROUND VIBRATION LEVEL) PADA

PT. CIPTA KRIDATAMA JOBSITE

PT. MULTI HARAPAN UTAMA,

KABUPATEN KUTAI KARTANEGARA,

KALIMANTAN TIMUR

SKRIPSI

Oleh :

JORIS PASANG

0709045069

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MULAWARMAN

SAMARINDA

2013

734-TB1-10/11


ANALISIS PENGARUH POLA RANGKAIAN

PELEDAKAN TERHADAP TINGKAT GETARAN TANAH

(GROUND VIBRATION LEVEL) PADA

PT. CIPTA KRIDATAMA JOBSITE



KALIMANTAN TIMUR

SKRIPSI

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan

Pada Program Studi Strata 1 Teknik Pertambangan

Fakultas Teknik, Universitas Mulawarman

Oleh :

JORIS PASANG

0709045069

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MULAWARMAN

SAMARINDA

2013


ANALISIS PENGARUH POLA RANGKAIAN PELEDAKAN

TERHADAP TINGKAT GETARAN TANAH (GROUND VIBRATION

LEVEL) PADA PT. CIPTA KRIDATAMA JOBSITE



KALIMANTAN TIMUR

Oleh :

JORIS PASANG

0709045069

Samarinda, 16 Februari 2013

Disahkan oleh :

Pembimbing I,

Revia Oktaviani, ST.MT

NIP. 19681002 200501 2 001

Pembimbing II,

Retno Anjarwati, ST.MT

NIP. 19720302 200012 2 001

Mengetahui,

Dekan Fakultas Teknik

Universitas Mulawarman

Dr. Ir. H. Dharma Widada, MT

NIP. 19690706 199512 1 004


Lakukanlah segala sesuatu dengan tidak

bersungut-sungut dan berbantah-bantah

(Filipi 2 : 14)

Skripsi ini saya persembahkan kepada

Bapak Petrus Tandi Dena’, mama Ruth Pasang

serta kakak dan adik Attyn Pasang dan Megi Wanti Petrus


Joris Pasang Dosen Pembimbing.

0709045069 I. Revia Oktaviani, ST. MT

Program Studi S1 Teknik Pertambangan II. Retno Anjarwati, ST. MT

2012, 49

ANALISIS PENGARUH POLA RANGKAIAN PELEDAKAN TERHADAP TINGKAT

GETARAN TANAH (GROND VIBRATION LEVEL) PADA

PT. CIPTA KRIDATAMA JOBSITE PT. MULTI HARAPAN UTAMA,

KABUPATEN KUTAI KARTANEGARA, KALIMANTAN TIMUR

ABSTRAK

Getaran tanah (ground vibration) adalah gelombang yang bergerak didalam tanah disebabkan oleh adanya

sumber energi. Sumber energi tersebut dapat berasal dari alam, seperti gempa bumi atau adanya aktivitas

manusia, salah satu diantaranya adalah kegiatan peledakan. Getaran tanah ini pada tingkat tertentu bisa

menyebabkan terjadinya kerusakan struktur disekitar lokasi peledakan. Tingkat getaran peledakan

bervariasi tergantung pada rancangan peledakan dan kondisi geologi dari batuannya. Apabila pola

peledakan tidak tepat atau seluruh lubang diledakkan sekaligus, maka akan terjadi sebaliknya yang

merugikan, yaitu peledakan yang mengganggu lingkungan dan hasilnya tidak efektif dan tidak efisien.

Zig-zag (staggered),dan row by row adalah pola rangkaian yang digunakan di Pit B1L3. Pada proses

peledakannya tidak dilakukan sekali peledakan (jika lubang ledak banyak), melainkan dirangkai menjadi

beberapa kali inisiasi. Ini dilakukan untuk meminimalisir vibrasi yang dihasilkan pada peledakan

tersebut. Alat ukur getaran yang digunakan adalah BlasmateIII

sedangkan untuk mengetahui jarak dari

lokasi peledakan ke alat ukur getaran digunakan GPS Garmin 60CSx. Acuan yang digunakan untuk

menentukan jarak pengukuran adalah rumah warga terdekat dengan lokasi peledakan yaitu 645 meter.

Berdasarkan hasil pengukuran yang dilakukan dilapangan, untuk rangkaian row by row didapat nilai

getaran (PPV) yang paling besar terjadi pada 6 Juni 2012 yaitu 1.38 mm/s dengan charge weight sebesar

60.76 kg/delay pada jarak 755 meter. Sedangkan Pada rangkaian zig-zag nilai getaran yang didapat relatif

kecil dan tidak ada yang mencapai nilai 1 mm/s. Nilai getaran yang terbesar adalah 0.883 mm/s terjadi

pada 9 Juni 2012 dengan jumlah muatan tiap lubang 60.00 kg dan jarak pengukuran 765 meter dari lokasi

peledakan. Pada rangkaian row by row didapatkan hasil keakuratan prediksi rata-rata sebesar 69.59 %,

sedangkan untuk rangkaian zig-zag keakuratan prediksi yaitu 80.19 %.

Kata Kunci : Getaran tanah, Zig-zag, Row by row, Blasmate

III, PPV


Joris Pasang Lecturers.

0709045069 I. Revia Oktaviani, ST. MT

Mining Engineering II. Retno Anjarwati, ST. MT

2012, 49

CIRCUIT PATTERN ANALYSIS OF INFLUENCE OF BLASTING GROUND VIBRATION LEVEL

AT PT. CIPTA KRIDATAMA JOBSITE PT. MULTI HARAPAN UTAMA, KABUPATEN KUTAI

KARTANEGARA,

EAST KALIMANTAN

ABSTRACT

Ground vibration is a wave that moves in the soil caused by the energy source. Energy sources can be

derived from nature, such as earthquakes or any human activity, one of which was blasting activities.

Ground vibration at a certain level can cause structural damage around the detonation site. Blasting

vibration levels vary depending on the design of blasting and geological conditions of the rock. If the

pattern is not appropriate or all blasting holes detonated at once, it will happen otherwise harmful, ie

blasting disturb the environment and the result is ineffective and inefficient.

Zig-zag (staggered), and row by row is a pattern of circuit used in the Pit B1L3. In the process of blasting

explosions was not done at all (if the explosive hole lot), but strung together a few times initiation. This

was done to minimize vibration generated in the detonation. Vibration measuring instruments used were

BlasmateIII

while to know the distance from the blasting vibration measuring devices used Garmin GPS

60CSx. References used to determine the distance measurement is closest to the location of the houses

blasting the 645 meters.

Based on the results of measurements made in the field, for a series of row by row obtained vibration

value (PPV) is the greatest place on June 6, 2012 is 1.38 mm/sec with a charge weight of 60.76 kg / delay

at a distance of 755 meters. While the series of zig-zag vibration values obtained are relatively small and

none reached a value of 1 mm/sec. Vibration greatest value is 0.883 mm/sec occurred on June 9, 2012 to

the charge on each hole distance of 60.00 kg and measuring 765 meters from the blasting site. In a series

of row by row results obtained prediction accuracy on average by 69.59%, while for a series of zig-zag is

the prediction accuracy of 80.19%.

Key words : Ground Vibration, Zig-zag, Row by row, BlasmateIII

, PPV


KATA PENGANTAR

Puji syukur yang sedalam – dalamnya penulis ucapkan kepada Tuhan Yesus Kristus

yang telah memberikan rahmat dan kasih – Nya, sehingga dapat menyelesaikan

penulisan skripsi ini.

Penyusunan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk dapat menyelesaikan tahap

Sarjana di Jurusan Teknik Pertambangan, Universitas Mulawarman. Judul Skripsi ini

adalah “ Analisis Pengaruh Pola Rangkaian Peledakan Terhadap Tingkat Getaran

Tanah (Ground Vibration Level) pada PT. Cipta Kridatama Jobsite PT. Multi

Harapan Utama Kabupaten Kutai Kartanegara, Kalimantan Timur ”.

Pada Kesempatan ini Penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar – besarnya

kepada :

1. Bapak Moh. Haris Domili, selaku Superintendent Drill & Blast dan juga sebagai

pembimbing lapangan yang telah membimbing selama melakukan praktek di PT.

Cipta Kridatama – MHU.

2. Bapak Mat Pahri dan Bapak Muniri selaku Supervisor Drill & Blast juga telah

banyak member masukan – masukan dalam pelaksanaan kegiatan dilapangan.

3. Bapak Elyas, Bapak Irwan Arifin selaku foreman dan Bapak Feryanto selaku Drill

& Blast enginner serta para crew Drill & Blast dan teman – teman dari PT. MCB

selaku subcontractor D&B.

4. Bapak Dr. Ir. H. Dharma Widada MT selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Mulawarman

5. Bapak Agus Winarno ST, MT selaku Ketua Program Studi S1 dan D3 Teknik

Pertambangan Universitas Mulawarman.

6. Ibu Revia Oktaviani, ST. MT selaku Dosen Pembimbing I yang telah banyak

membimbing dan mengarahkan dalam penyusunan skripsi ini.

7. Ibu Retno Anjarwati, ST. MT selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan

bimbingan dan masukkan dalam penulisan skripsi ini.

8. Staf pengajar prodi teknik pertambangan yang telah memberikan ilmu pengetahuan

khususnya dalam bidang pertambangan.

9. Bapak dan Ibu tercinta serta Kakak-Adik dan keluarga besar yang tidak ada henti-

hentinya memberikan semangat dan doanya.


10. Spesial untuk yang tersayang Corryana Yaneta Simanjuntak yang selalu setia

menemani, mendoakan, dan memberikan semangat serta memberikan kritik dan

masukan dalam penyusunan skripsi ini.

11. Sahabat satu atap “Gemini”, Oberlin P.S. Purba, Andi Firdaus, ST., Alpan Firdaus,

Arther Wenses, Dongan Sio P. Simorangkir, Reynold Tupamahu, Desky Kurniawan

Akin, atas saran-sarannya untuk penyelesaian skripsi ini.

12. Seluruh teman-teman “Buaya Tambang ’07” atas kebersamaan dan dukungannya

baik selama menjalani masa kuliah maupun dalam membantu penyelesaian skripsi

ini.

13. Teman-teman anggota PPGT JBMKK, Asdar Daud, Andi, Jusniwati, Megi Wanti,

Darman, atas doa dan dukungannya.

14. Seluruh pihak yang terlibat baik secara langsung maupun tidak langsung dalam

penyusunan skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih banyak terdapat

kekurangan, oleh karena itu kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan

untuk kesempurnaan skripsi ini.

Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih dan semoga skripsi ini dapat bermanfaat

bagi kita semua. Amiinn.

Samarinda, Februari 2013

Penulis


DAFTAR ISI

Halaman

Halaman Judul ...................................................................................................... ii

Pernyataan Keaslian Skripsi ................................................................................ iii

Halaman Pengesahan ............................................................................................ iv

Halaman Persembahan ......................................................................................... v

Abstrak .................................................................................................................. vi

Abstract .................................................................................................................... vii

Kata Pengantar ..................................................................................................... viii

Daftar Isi ................................................................................................................ x

Daftar Gambar ...................................................................................................... xii

Daftar Tabel .......................................................................................................... xiii

Daftar Lampiran ................................................................................................... xiv

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ....................................................................................... 1

1.2 Tujuan Penelitian .................................................................................... 2

1.3 Ruang Lingkup Masalah ........................................................................ 2

1.4 Lokasi dan Kesampaian Daerah ............................................................. 2

1.5 Sistematika Penulisan ............................................................................. 3

BAB II. DASAR TEORI

2.1 Pola Pemboran ........................................................................................ 5

2.2 Pola Peledakan ....................................................................................... 6

2.3 Geometri Peledakan ............................................................................... 9

2.4 Energi Pada Peledakan ........................................................................... 14

2.4.1 Work Energy ........................................................................................... 14

2.4.2 Waste Energy .......................................................................................... 14

2.5 Mekanisme Pecahnya Batuan ................................................................. 16

2.6 Getaran dan Gelombang ......................................................................... 18

2.6.1 Getaran Tanah (Ground Vibration) ........................................................ 18

2.6.2 Gelombang ............................................................................................. 24

2.7 Kontrol Vibrasi ....................................................................................... 28

2.8 Standar Vibrasi ....................................................................................... 30

BAB III. METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Teknik Pengambilan Data ...................................................................... 33

3.1.1 Metode langsung (Primer) ...................................................................... 33

3.1.2 Metode Tidak Langsung (Sekunder) ...................................................... 35

3.2 Pengolahan Data ..................................................................................... 36

3.3 Analisa Data ........................................................................................... 37

3.4 Kesimpulan .. ........................................................................................ 37

3.5 Diagram Alir .. ........................................................................................ 38


BAB IV. PEMBAHASAN

4.1 Lokasi Penelitian .................................................................................... 39

4.2 Pemboran dan Peledakan ........................................................................ 39

4.3 Geometri Peledakan ............................................................................... 42

4.4 Pola Rangkaian Peledakan ..................................................................... 43

4.5 Pengukuran Ground Vibration ............................................................... 44

4.6 Analisa Data .......................................................................................... 46

BAB V. PENUTUP

5.1 Kesimpulan ......................................................................................... 48

5.2 Saran ...................................................................................................... 48

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ 49

LAMPIRAN .......................................................................................................... 50


DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

1.1 Peta Lokasi Tambang ...................................................................................... 3

2.1 Sketsa pola pengeboran pada tambang terbuka ................................................ 5

2.2 Pola peledakan Corner Cut (Echelon) .............................................................. 7

2.3 Pola peledakan V-Cut ....................................................................................... 8

2.4 Pola peledakan Box Cut .................................................................................... 8

2.5 Geometri Peledakan ......................................................................................... 12

2.6 Distribusi energi bahan peledak ....................................................................... 16

2.7 Proses pecahnya batuan akibat peledakan ....................................................... 17

2.8 Contoh rekaman getaran tanah pada arah transversal, longitudinal dan

vertikal .............................................................................................................. 21

2.9 BlasmateIII

........................................................................................................ 22

2.10 Variasi pergerakan partikel karena bentuk gelombang getaran (dowding

1985) a). Tekan – longitudinal, b). Geser – transversal, c). Reyleigh –

mewakili vertikal ............................................................................................. 22

2.11 Cara monitor getaran oleh BlasmateIII

............................................................. 23

2.12 Mekanisme pengukuran getaran dan kebisingan ............................................. 24

2.13 Lintasan tempuh gelombang ........................................................................... 27

2.14 Grafik baku tingkat getaran peledakan pada tambang terbuka

terhadap bangunan (SNI) ................................................................................. 32

3.1 Bagan alir penelitian ........................................................................................ 38

4.1 Alat bor Jun Jin SD-1300E .............................................................................. 40

4.2 Pola Pemboran Stagerred ................................................................................ 40

4.3 Mobile Mixing Unit (MMU) ............................................................................. 41

4.4 Perlengkapan Peledakan ................................................................................... 41


DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

2.1 Nilai konstanta .................................................................................................. 30

2.2 Baku Tingkat Getaran Peledakan terhadap Bangunan (SNI). .......................... 31

2.3 Kriteria pembatasan kecepatan partikel ............................................................ 31

2.4 Acuan kriteria kerusakan .................................................................................. 32

4.1 Geometri Peledakan bulan Mei 2012. .............................................................. 42

4.2 Geometri Peledakan bulan Juni 2012. .............................................................. 43

4.3 Hasil perhitungan PPV prediksi untuk pola rangkaian row by row ................. 45

4.4 Hasil perhitungan PPV prediksi untuk pola rangkaian zig-zag ....................... 45


BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Getaran tanah (ground vibration) adalah gelombang yang bergerak didalam tanah

disebabkan oleh adanya sumber energi. Sumber energi tersebut dapat berasal dari alam,

seperti gempa bumi atau adanya aktivitas manusia, salah satu diantaranya adalah

kegiatan peledakan. Getaran tanah (ground vibration) terjadi pada daerah elastic (elastic

zone). Didaerah ini tegangan yang diterima material lebih kecil dari kekuatan material

sehingga hanya menyebabkan perubahan bentuk dan volume. Sesuai dengan sifat elastis

material maka bentuk dan volume akan kembali ke keadaan semula setelah tak ada

tegangan yang bekerja. Perambatan tegangan pada daerah elastis akan menimbulkan

gelombang getaran. Getaran tanah ini pada tingkat tertentu bisa menyebabkan terjadinya

kerusakan struktur disekitar lokasi peledakan. Karena itu keadaan bahaya yang mungkin

ditimbulkan oleh operasi peledakan tidak bisa diabaikan.

Tingkat getaran peledakan bervariasi tergantung pada rancangan peledakan dan kondisi

geologi dari batuannya. Untuk itu penerapan metode peledakan harus benar dan sesuai

dengan kondisi batuan yang akan diledakkan. Getaran peledakan yang dihasilkan harus

berada pada kondisi aman bagi keadaan sekelilingnya. Hal ini berarti bahwa pengaruh

dari getaran peledakan yang berada di luar standar ukuran peledakan yang diijinkan

akan menimbulkan gangguan terhadap kenyamanan, kesehatan manusia, dan keamanan

bangunan-bangunan atau lereng-lereng tambang di sekitarnya. Dalam kegiatan

penambangan bahan galian, khususnya yang dilakukan secara tambang terbuka, untuk

membongkar batuan yang keras biasanya dilakukan dengan peledakan. Peledakan pada

kegiatan penambangan, selain menimbulkan hancurnya batuan (pemberaian) juga akan

menimbulkan rambatan seismik yang menggambarkan perjalanan energi melalui bumi

dan mengakibatkan getaran pada massa batuan atau material di sekitarnya.

Pada salah satu tambang yang dikelola PT. Cipta Kridatama site MHU, Pit B1L3,

pembongkaran overburden dilakukan dengan menggunakan metode pemboran dan


peledakan. Hal ini dilakukan mengingat lapisan batuan disini mempunyai tingkat

kekerasan yang cukup tinggi sehingga tidak ekonomis lagi apabila menggunakan

metode ripping-dozing. Dikarenakan lokasi pit B1L3 yang berdekatan dengan wilayah

pemukiman penduduk, oleh karenanya pada saat melakukan kegiatan peledakan di pit

tersebut maka harus melakukan pengukuran tingkat getaran tanah diwilayah pemukiman

penduduk. Besarnya tingkat getaran yang ditimbulkan akan mempengaruhi bangunan-

bangunan yang ada didaerah pemukiman tersebut.

1.2 TUJUAN PENELITIAN

Mengetahui pengaruh pola rangkaian peledakan dan penggunaan bahan peledak

terhadap tingkat getaran tanah yang dihasilkan pada jarak tertentu yang sesuai dengan

SNI 7571:2010.

1.3 BATASAN MASALAH

Ruang lingkup dibatasi pada :

1. Menentukan pola rangkaian peledakan yang akan digunakan

2. Mengukur tingkat getaran tanah dari rangkaian yang digunakan dengan

menggunakan alat BlastmateIII

.

3. Mengetahui banyaknya lubang yang meledak secara bersamaan dalam satu waktu

4. Menganalisis hasil pengukuran terhadap pola rangkaian yang digunakan.

1.4 LOKASI DAN KESAMPAIAN DAERAH

PT. Multi Harapan Utama (MHU) yang bekerja sama dengan PT. Cipta Kridatama

sebagai kontraktor, memiliki beberapa wilayah KP dengan luas daerah keseluruhan

47.232,35 ha. Pit B1L3 merupakan salah satu wilayah Kuasa Pertambangan yang

dimiliki oleh PT. Multi Harapan Utama (MHU) dengan luas daerah penambangan

sekitar 20.77 ha. Lokasi KP terletak di Desa Bukit Harapan, Kecamatan Tenggarong,

Kabupaten Kutai Kartanegara, Propinsi Kalimantan Timur. Secara astronomis lokasi

penambangan PT. Multi Harapan Utama terletak pada 116º35’30”BT - 117º05’55”BT

dan 0º26’35”LS - 0º26’39,31”LS. (Gambar 1.1)


Lokasi pertambangan PT. Cipta Kridatama berjarak ± 15 km dari ibukota Kabupaten

Kutai Kartanegara, Tenggarong. Untuk mencapai lokasi tersebut dapat ditempuh

melalui jalur darat yaitu :

1. Menggunakan transportasi darat dari Samarinda ke Desa Bukit raya dengan waktu ±

1,5 – 2 jam.

2. Menggunakan transportasi darat dari Tenggarong ke Desa Bukit raya dengan waktu ±

1 jam.

Gambar 1.1. Peta Lokasi Tambang

1.5 Sistematika Penulisan Laporan

BAB I PENDAHULUAN

Berisikan latar belakang, tujuan, ruang lingkup, tujuan dari penelitian, ruang lingkup

masalah, lokasi dan kesampaian daerah yang menjelaskan secara singkat tempat

penelitian dilaksanakan, serta sistematika penulisan.

BAB II DASAR TEORI

Menjelaskan mengenai pola pemboran, pola peledakan, geometri peledakan, getaran

dan gelombang, kontrol vibrasi, dan standart vibrasi.

PT. MULTI HARAPAN

UTAMA

Agreement Area


BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Berisikan uraian tentang teknik pengambilan data, pengolahan data, analisa data dan

kesimpulan sementara.

BAB IV PEMBAHASAN

Berisikan kajian langsung mengenai kegiatan peledakan serta berisikan mengenai data

geometri peledakan, rancangan pola peledakan, hasil pengukuran ground vibration,

analisa data.

BAB V PENUTUP

Berisikan kesimpulan dan saran yang merupakan hasil pencapaian penelitian yang

dilakukan dengan mengacu pada tujuan awal.

DAFTAR PUSTAKA

Berisikan buku-buku literatur yang dipakai sebagai penunjang laporan ini.

LAMPIRAN


BAB II

DASAR TEORI

2.1 Pola Pemboran

Keberhasilan suatu peledakan salah satunya terletak pada ketersediaan bidang bebas

yang mencukupi. Minimal dua bidang bebas yang harus ada. Peledakan dengan hanya

satu bidang bebas, disebut crater blasting, akan menghasilkan kawah dengan lemparan

fragmentasi ke atas dan tidak terkontrol. Dengan mem-pertimbangkan hal tersebut,

maka pada tambang terbuka selalu dibuat minimal dua bidang bebas, yaitu dinding

bidang bebas dan puncak jenjang (top bench). Selanjutnya terdapat tiga pola pengeboran

yang mungkin dibuat secara teratur, yaitu: (Gambar 2.1)

1) Pola bujursangkar (square pattern), yaitu jarak burden dan spasi sama

2) Pola persegipanjang (rectangular pattern), yaitu jarak spasi dalam satu baris lebih

besar dibanding burden

3) Pola zigzag (staggered pattern), yaitu antar lubang bor dibuat zigzag yang berasal

dari pola bujursangkar maupun persegipanjang.

Gambar 2.1 Sketsa pola pengeboran pada tambang terbuka.

Bidang bebas Bidang bebas

Bidang bebas Bidang bebas

a. Pola bujursangkar b. Pola persegipanjang

c. Pola zigzag bujursangkar d. Pola zigzag persegipanjang

3 m

3 m

3 m

2,5 m

3 m

3 m

3 m

2,5 m


Baik buruknya hasil peledakan akan sangat ditentukan oleh kualitas lubang bor.

Kualitas lubang bor dalam hal ini ditinjau dari segi :

a. Keteraturan tata letak lubang bor

Tujuan pemboran adalah untuk meletakkan bahan peledak pada posisi (tempat)

yang sudah direncanakan. Setiap bantuan akan memberikan reaksi (respon) yang

berbeda terhadap peledakan. Reaksi ini bervariasi sangat luas dan dipengaruhi oleh

banyak faktor diantaranya : perlapisan, struktur geologi alamiah, dan lain-lain yang

selalu berubah dari titik ke titik. Tidaklah mungkin untuk menyusun suatu pola

peledakan yang dapat mengakomodasi semua variasi itu. Untuk itu, didalam

prakteknya lubang bor dirancang dengan pola yang teratur sedemikian rupa

sehingga bahan peledak dapat terdistribusi secara merata dan dengan demikian,

setiap kolom bahan peledak akan mempunyai beban yang sama.

b. Penyimpangan arah dan sudut pemboran

Hal ini perlu dicermati terutama pada pemboran miring. Pada pemboran miring

maka posisi alat bor akan sangat menentukan. walaupun tata lubang bor

dipermukaan sudah sempurna, namun bila posisi alat bor tidak benar-benar sejajar

dengan posisi alat bor pada lubang sebelumnya maka dasar (ujung) lubang bor akan

menjasi tidak teratur. Hal yang sama akan dihasilkan bila sudut kemiringan batang

bor juga tidak sama. Penyimpangan arah dan sudut pemboran dipengaruhi oleh

struktur batuan, keteguhan (stiffness) batang bor dan kesalahan awal pemboran

(collaring).

c. Kedalaman dan kebersihan lubang

lantai (permukaan) bor biasanya tidak rata dan datar sehingga kedalaman lubang

bor juga tidak akan seluruhnya sama. Untuk itu area yang akan dibor sebaiknya

disurvey dahulu agar kedalaman masing-masing lubang bor dapat ditentukan.

2.2 Pola Peledakan

Secara umum pola peledakan menunjukkan urutan atau sekuensial ledakan dari

sejumlah lubang ledak. Pola peledakan pada tambang terbuka dan bukaan di bawah


tanah berbeda. Banyak faktor yang menentukan perbedaan tersebut, diantaranya adalah

faktor yang mempengaruhi pola pengeboran. Adanya urutan peledakan berarti terdapat

jeda waktu ledakan diantara lubang-lubang ledak yang disebut dengan waktu tunda atau

delay time. Beberapa keuntungan yang diperoleh dengan menerapkan waktu tunda pada

sistem peledakan antara lain adalah:

1) Mengurangi getaran

2) Mengurangi overbreak dan batu terbang (fly rock)

3) Mengurangi getaran akibat airblast dan suara (noise).

4) Dapat mengarahkan lemparan fragmentasi batuan

5) Dapat memperbaiki ukuran fragmentasi batuan hasil peledakan

Apabila pola peledakan tidak tepat atau seluruh lubang diledakkan sekaligus, maka akan

terjadi sebaliknya yang merugikan, yaitu peledakan yang mengganggu lingkungan dan

hasilnya tidak efektif dan tidak efisien. Beberapa pola peledakan yang sering digunakan

adalah sebagai berikut :

a) Pola Peledakan Corner Cut (Echelon)

Pola peledakan ini diterapkan untuk lokasi peledakan yang memiliki tiga bidang

bebas (free face), arah lemparan hasil peledakan dengan menggunakan pola

peledakan ini adalah kearah pojok (corner).

Gambar 2.2 Pola Peledakan Corner Cut (Echelon)


b) Pola Peledakan V-Cut

Pola peledakan ini diterapkan untuk lokasi peledakan yang memiliki dua bidang

bebas (free face), arah lemparan hasil peledakan dengan menggunakan pola ini

adalah kearah tengah (center) dengan pola peledakan menyerupai huruf V.

Gambar 2.3 Pola Peledakan V-Cut

c) Pola Peledakan Box Cut

Pola peledakan ini diterapkan untuk lokasi peledakan yang hanya mempunyai satu

bidang bebas (free face) yakni permukaan yang bersentuhan langsung dengan udara

kearah vertical. Pola peledakan ini bertujuan untuk menghasilkan bongkahan awal

seperti kotak (box) dengan control row ditengah-tengah membagi dua rangkaian.

Gambar 2.4 Pola Peledakan Box Cut


2.3 Geometri Peledakan

Kondisi batuan dari suatu tempat ketempat yang lain akan berbeda walaupun mungkin

jenisnya sama. Hal ini disebabkan oleh proses genesa batuan yang akan mempengaruhi

karakteristik massa batuan secara fisik maupun mekanik. Perlu diamati pula

kenampakan struktur geologi, misalnya retakan atau rekahan, sisipan (fissure) dari

lempung, bidang diskontinuitas dan sebagainya. Kondisi geologi semacam itu akan

mempengaruhi kemampu-ledakan (blastability).

Geometri peledakan adalah hubungan antara berbagai jenis dimensi yang digunakan

dalam perencanaan peledakan. Berapa jumlah bahan peledak yang harus diisikan pada

setiap lubang ledak dan bagaimana susunannya merupakan salah satu pokok dalam

merancang peledakan. salah satu cara merancang geometri peledakan adalah dengan

“Rule Of Thumb” atau trial and error atau rule of thumb dengan menggunakan R.L.

Ash (1963).

Tinggi jenjang (H) dan diameter (d) merupakan pertimbangan pertama yang disarankan.

Jadi cara ini menitikberatkan pada alat yang tersedia atau yang akan dimiliki, kondisi

batuan setempat, peraturan tentang batas maksimum ketinggian jenjang yang diizinkan

oleh Pemerintah, serta produksi yang dikehendaki.

1. Burden (B)

Burden didefinisikan sebagai jarak terdekat antara lubang bor dan tegak lurus

terhadap bidang bebas (free face) pada operasi peledakan. Jarak burden yang baik

adalah jarak yang memungkinkan energy ledakan bisa secara maksimal bergerak

keluar dari kolom isian menuju bidang bebas dan dipantulkan kembali dengan

kekuatan yang cukup untuk melampaui kuat tarik batuan sehingga terjadi

penghancuran batuan. Untuk menentukan ukuran Burden digunakan rumus sebagai

berikut :

B = (25 - 40) x d ………………………………………..………….(3.1)

Dimana : B : Burden (m)

d : diameter lubang ledak (m)

2. Spacing (S)

Spacing didefinisikan sebagai jarak antar lubang ledak dalam satu row (baris),

relative horizontal terhadap free face. Apabila spasi terlalu kecil akan


mengakibatkan batuan hancur menjadi halus, disebabkan karena energi yang

menekan terlalu kuat, sedangkan bila jarak spasi terlalu besar akan mengakibatkan

bongkah atau bahkan batuan hanya mengalami keretakan, karena energi ledakan

dari lubang yang satu tidak mampu berinteraksi dengan energi dari lubang lainnnya.

Untuk menghitung jarak spasi digunakan rumus sebagai berikut :

S = (1 – 1,5) x B……………………………………………………..(2.2)

Dimana : S : Spacing (m)

B : Burden (m)

3. Subdrilling (J)

Subdrilling adalah penambahan kedalaman daripada lubang bor diluar rencana

lantai jenjang. Pemboran lubang ledak sampai batas bawah dari lantai bertujuan

agar seluruh permukaan jenjang bisa terbongkar secara ful face setelah dilakukan

peledakan. Jadi, untuk menghindari agar pada lantai jenjang tidak terbentuk

tonjolan-tonjolan (toe) yang sering mengganggu kegiatan pengeboran selanjutnya

dan menghambat kegiatan pemuatan fan pengangkutan. secara praktis rumus yang

digunakan adalah :

J = (0,2 – 0,4) x B……………………………………………………(2.3)

Dimana : J : Subdrilling (m)

B : Burden (m)

4. Stemming (T)

Stemming adalah tempat material penutup didalam lubang bor, dan letaknya diatas

kolom isian bahan peledak. Fungsi stemming adalah agar terjadi keseimbangan

tekanan yang mengurung gas-gas hasil ledakan sehingga dapat menekan batuan

dengan energi yang maksimal. Disamping itu stemming juga berfungsi untuk

mencagah agar tidak terjadi batuan terbang (fly rock) dan tekanan udara (air blast)

saat peledakan. Stemming dapat ditentukan dengan menggunakan rumus :

T = (0,7 – 1) x B……………………………………………………..(2.4)


Dimana : T : Stemming (m)

B : Burden (m)

5. Kedalaman Lubang ledak (H)

Kedalaman lubang ledak sangat berpengaruh dengan tinggi jenjang, secara spesifik

tinggi jenjang maksimum ditentukan oleh alat bor dan alat muat yang tersedia.

Biasanya ketinggian jenjang disesuaikan dengan kemampuan alat bor dan diameter

lubang. kedalaman lubang ledak dapat dicaru dengan menggunakan rumus :

H = (1,5 – 4) x B……………………………………………………..(2.5)

Dimana : H : Kedalaman Lubang ledak (m)

B : Burden (m)

6. Powder Coloum (PC)

Powder Coloum adalah panjang lubang isian pada lubang ledak yang akan diisi

bahan peledak. Perhitungannya dapat menggunakan rumus :

PC = H – T………………………………………………………......(2.6)

Dimana : PC : Panjang Powder Coloum (m)

H : Kedalaman Lubang ledak (m)

T : Stemming (m)

7. Tinggi Jenjang (L)

Secara Spesifik tinggi jenjang maksimum ditentukan oleh peralatan lubang bor dan

alat muat yang tersedia. Hubungan antara lubang bor dengan tinggi jenjang dapat

ditentukan dengan rumus :

L = H – J……………………………………………………………..(2.7)

Dimana : L : Tinggi jenjang (m)

H : Kedalaman Lubang ledak (m)

J : Subdrilling (m)


PUNCAK JENJANG

(TOP BENCH)

SB

H

LANTAI JENJANG

(FLOOR BENCH)

CREST

T O E

KO

LO

M L

UB

AN

G

LE

DA

K (

L )

PC

T

BIDANG BEBAS

(FREE FACE )

J

Sumber : Modul Kursus Juru Ledak, 2008

Gambar 2.5. Geometri Peledakan

Selain memperhitungkan geometri peledakan seperti yang disebutkan diatas, dalam

kegiatan peledakan terdapat faktor-faktor lain yanh juga harus diperhitungkan seperti

jumlah pemakaian bahan peledak, volume peledakan serta nilai powder factor.

8. Loading Density (de)

Loading density adalah jumlah pemakaian bahan peledak dalam satu meter. Satuan

yang digunakan adalah kg/m. Loading density dicari untuk mengetahui berapa

jumlah bahan peledak yang digunakan dalam satu lubang ledak. Loading density

dapat dicari dengan menggunakan rumus sebagai berikut :

Volume Lubang persatu meter = πr2t………………………………….....(2.8)

de = Volume x densitas bahan peledak……………………………………(2.9)

Dimana : π : 3,14

r : Jari-jari lubang ledak (m)

t : tinggi lubang (m)

de : loading density (kg/m)

L

H


9. Jumlah pemakaian bahan peledak (W)

Banyaknya bahan peledak yang digunakan dapat dicari dengan menggunakan

rumus sebagai berikut :

W = PC x de x n…………………………………………………....(2.10)

Dimana : W : Jumlah pemakaian bahan peledak (kg)

PC : Panjang powder coloum (m)

de : Loading density (kg/m)

n : Jumlah lubang ledak

10. Volume peledakan (V)

Volume peledakan merupakan volume overburden yang akan diledakkan dalam

suatu perencanaan peledakan. Volume peledakan dapat dicari dengan menggunakan

rumus sebagai berikut :

V = B x S x L x n…………………………………………………..(2.11)

Dimana : V : Volume peledakan (m3)

B : Burden (m)

S : Spacing (m)

L : Tinggi Jenjang (m)

n : Jumlah lubang ledak

11. Powder factor (PF)

Powder factor (PF) didefinisikan sebagai perbandingan jumlah bahan peledak yang

dipakai dengan volume peledakan, jadi satuannya kg/m³. Karena volume peledakan

dapat pula dikonversi dengan berat, maka pernyataan PF bisa pula menjadi jumlah

bahan peledak yang digunakan dibagi berat peledakan atau kg/ton.

PF = V

W

…..……………………...…………………………….......(2.12)

Dimana : PF : Powder factor (kg/m3)

W : Jumlah pemakaian bahan peledak (kg)

V : Volume peledakan (m3)

PF biasanya sudah ditetapkan oleh perusahaan karena merupakan hasil dari

beberapa penelitan sebelumnya dan juga karena berbagai pertimbangan ekonomi.

Umumnya bila hanya berpegang pada aspek teknis hasil dari perhitungan matematis


akan diperoleh angka yang besar yang menurut penilaian secara ekonomi masih

perlu dan dapat dihemat. Dari pengalaman di beberapa tambang terbuka dan quarry

yang sudah berjalan secara normal, harga PF yang ekonomis berkisar antara 0,20 –

0,30 kg/m³.

2.4 Energi Pada Peledakan

Ada dua jenis energi yang dilepaskan saat terjadi ledakan, yaitu work energy dan waste

energy (lihat gambar 2.6). Work energy merupakan energi peledakan yang

menyebabkan terpecahnya batuan. Energi ini terbagi menjadi dua, yaitu shock energy

dan gas energi. Pada saat peledakan terjadi, tidak semua energi yang dihasilkan akan

digunakan untuk menghasilkan fragmen batuan. Energi yang sisa yang dihasilkan ini

disebut waste energy. Waste energy terdiri dari light, heat, sound dan seismic energy.

Energi-energi ini (terutama seismic) dapat menimbulkan efek yang berbahaya dan tidak

menguntungkan dalam kegiatan peledakan.

2.4.1 Work Energy

Pada peledakan suatu media padat akan timbul tekanan detonasi (detonation

pressure) dan tekanan peledakan (explosion pressure) yang merupakan efek dari

shock energy dan gas energy hasil dari perubahan kimia bahan peledak. Untuk

bahan peledak dari jenis high explosive, pertama kali akan terjadi tekanan detonasi

yang kemudian diikuti tekanan peledakan, sedangkan untk bahan peledak low

explosive hanya terjadi tekanan peledakan. Hal ini dikarenakan adanya perbedaan

kecepatan penjalaran reaksi kimia dalam kolom bahan peledak.

Bahan peledak high explosive mempunyai kecepatan penjalaran reaksi yang lebih

besar dari kecepatan penjalaran suara dalam bahan peledak, yang dikenal sebagai

kecepatan detonasi. Kecepatan detonasi ini menyebabkan timbulnya gelombang

kejut (shock wave) atau gelombang detonasi (detonation wave) yang terletak di

depan daerah reaksi utama (primary reaction zone) dalam kolom bahan peledak.

Gelombang kejut ini yang menyebabkan timbulnya tekanan detonasi. Tekanan

detonasi ini dinyatakan sebagai fungsi dari bobot isi bahan peledak kali kuadrat

dari kecepatan detonasi bahan peledak (Calvin J. Konya, et. al).

Pd = 2.5 x ρ x VOD

2 ……………………..……………….(2.13)


Dimana : Pd = Tekanan detonasi (MPa)

ρ = Bobot isi bahan peledak (Kg/m3)

VOD = Kecepatan detonasi (m/detik)

2.4.2 Waste Energy

Bahan peledak melepaskan energi dan menghasilkan rock fracturing, plastic

deformation, dan elastic deformation pada batuan. Energi peledakan yang

menyebabkan terjadinya elastic deformation dapat menghasilkan stress waves

(body wave) yang merambat melalui massa batuan.

Energi peledakan membutuhkan sejumlah energi yang cukup sehingga melebihi

atau melampaui kekuatan batuan atau melampaui batas elastik batuan untuk

memecahkan suatu batuan. Proses pemecahan batuan ini akan berlangsung terus

hingga energi yang dihasilkan oleh bahan peledak makin lama makin berkurang

dan menjadi lebih kecil dari kekuatan batuan, sehingga proses pemecahan batuan

berhenti. Energi yang tersisa (seismic energy) akan menjalar melalui batuan,

mengakibatkan deformasi dalam batuan tetapi tidak memecahkan batuan, karena

masih di dalam batas elastiknya. Hal ini akan menghasilkan gelombang seismik.

Gelombang ini pada batas tinggi tertentu dapat menyebabkan kerusakan pada

struktur bangunan dan juga dapat sangat mengganggu manusia. Gelombang

seismik ini dirasakan oleh manusia sebagai getaran.

Sumber: Charles H. Dowding, Blast Vibration Monitoring and Control

Gambar 2.6. Distribusi energi bahan peledak


2.5 Mekanisme Pecahnya Batuan

Proses pemecahan batuan dibagi berdasarkan tiga tahap, yaitu : (gambar 2.7)

1. Proses Pemecahan Tahap Pertama

Pada saat bahan peledak meledak, tekanan tinggi yang dihasilkan bahan

peledak akan menghancurkan batuan didaerah sekitar lubang tembak.

Gelombang kejut (shock wave) yang merambat meninggalkan lubang tembak

(tekanan positif) akan mengakibatkan tekanan tangensial (tangensial stress)

yang menimbulkan rekahan radial (radial crack) yang menjalar dari daerah

lubang tembak.

2. Proses Pemecahan Tahap Kedua

Gelombang kejut yang mencapai bidang bebas akan dipantulkan. Bersamaan

dengan itu tekanannya akan turun dengan cepat dan akan berubah menjadi

negatif serta menimbulkan gelombang tarik (tension wave) yang merambat

kembali di dalam batuan. Oleh karena itu kuat tarik batuan lebih kecil daripada

kuat tekan, maka akan terbentuk rekahan-rekahan (primary failure cracks)

karena tegangan tarik (tension stress) yang cukup kuat sehingga menyebabkan

terjadinya slabbing atau spalling pada bidang bebas.

Efek gelombang kejut (shock wave) pada tahap pertama dan kedua adalah

membuat sejumlah rekahan-rekahan kecil pada batuan. Kurang dari 15% dari

energi total bahan peledak yang dihasilkan oleh energi gelombang kejut. Jadi

gelombang kejut tidak secara langsung memecahkan batuan, tetapi

mempersiapkan kondisi batuan untuk proses pemecahan tahap akhir.

3. Proses Pemecahan Tahap Ketiga

Dibawah Pengaruh tekanan yang sangat tinggi dari gas-gas hasil peledakan,

rekahan radial utama (tahap kedua) akan diperlebar secara cepat oleh efek dari

kombinasi tegangan tarik yang disebabkan kompresi radial (radial

compression) dan pembajian (pneumatic wedging). Jika massa batuandidepan

lubang tembak gagal mempertahankan posisinya dan bergerak kedepan maka

tegangan tekan (compression stress) tinggi yang berada dalam batuan akan


dilepaskan (unloaded), sebagai akibatnya akan timbul tegangan tarik yang besar

didalam massa batuan. Tegangan tarik inilah yang melengkapi proses

pemecahan batuan yang telah pada tahap kedua.

Gambar 2.7. Proses pecahnya batuan akibat peledakan

2.6 Getaran dan Gelombang

Fenomena getaran banyak sekali ditemukan dalam kehidupan sehari-hari, mulai dari

getaran yang sederhana sampai getaran yang sangat kompleks. Getaran adalah gerak

bolak-balik secara periodik yang selalu melewati kedudukan setimbang. Titik

kedudukan setimbang adalah kedudukan benda pada saat tidak mengalami getaran

(diam). Kedudukan ini terletak di antara dua titik terjauh bila benda tersebut bergetar.

Gelombang adalah gejala dari perambatan usikan (gangguan) di dalam suatu medium.

Pada peristiwa perambatan tersebut tidak disertai dengan perpindahan tempat yang

permanen dari materi-materi medium, tetapi membentuk suatu osilasi sehingga

gelombang dapat bergerak dari satu tempat ke tempat lainya. Rambatan usikan tersebut

tidak lain merupakan rambatan energi.

Berdasarkan mediumnya gelombang dapat dibagi menjadi dua, yaitu gelombang

mekanik dan gelombang elektromagnetik. Gelombang mekanik adalah gelombang yang

merambat melalui suatu medium elastis (medium yang dapat berubah bentuk),

sedangkan gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang di dalam perambatanya


tidak memerlukan medium. Gelombang mekanik terjadi ketika sebagian dari medium

diganggu dari posisi keseimbanganya. Akibat sifat elastis medium, gangguan dapat

diteruskan dan merambat sebagai gelombang, contohnya gelombang pada tali,

gelombang pada pegas, gelombang bunyi, dan gelombang permukaan air.

2.6.1 Getaran Tanah (Ground Vibration)

Getaran tanah (ground vibration) adalah gelombang yang bergerak di dalam

tanah disebabkan oleh adanya sumber energi. Sumber energi tersebut dapat

berasal dari alam, seperti gempa bumi atau adanya aktivitas manusia, salah satu

diantaranya adalah kegiatan peledakan. Getaran tanah (ground vibration) terjadi

pada daerah elastis (elastic zone). Di daerah ini tegangan yang diterima material

lebih kecil dari kuat material sehingga hanya menyebabkan perubahan bentuk

dan volume. Sesuai dengan sifat elastis material maka bentuk dan volume akan

kembali ke keadaan semula setelah tak ada tegangan yang bekerja. Perambatan

tegangan pada daerah elastis akan menimbulkan gelombang elastis. Getaran

tanah ini pada tingkat tertentu bisa menyebabkan terjadinya kerusakan struktur

disekitar lokasi peledakan. Karena itu keadaan bahaya yang mungkin

ditimbulkan oleh operasi peledakan tidak bisa diabaikan.

A. Faktor yang mempengaruhi getaran

Beberapa penelitian telah dilakukan dalam usaha menentukan hubungan

antara faktor-faktor tersebut dengan tingkat getaran. Ground vibration

peledakan dipengaruhi oleh dua faktor utama, yaitu faktor yang dapat

dikontrol dan yang tidak dapat dikontrol. Yang dimaksud faktor yang tak

dapat dikontrol adalah faktor geologi dan geomekanik batuan. Dan berikut

ini adalah faktor yang dapat dikontrol yang mempengaruhi ground

vibration :

1. Jumlah muatan bahan peledak perwaktu tunda

Besarnya vibrasi yang dihasilkan peledakan dipengaruhi oleh jumlah

muatan total bahan peledak per waktu tunda. Besar kecilnya Intensitas

Ground Vibration akan tergantung kepada jumlah berat bahan peledak

maksimum yang meledak bersamaan pada interval waktu. (lamanya

interval waktu adalah 8 millisecond). Jadi lubang–lubang tembak yang


mempunyai selisih waktu meledak kurang dari sama dengan 8 ms,

dianggap meledak bersamaan. Jumlah muatan total handak yang

dianggap meledak bersamaan ini merupakan muatan bahan peledak per

waktu tunda. Semakin besar muatan bahan peledak per waktu tunda,

besaran vibrasi yang dihasilkan akan semakin meningkat tetapi

hubungan ini bukan merupakan hubungan yang sederhana, misalnya

muatan dua kali lipat jumlahnya tidak menghasilkan getaran yang dua

kali lipat.

2. Jarak dari lokasi peledakan

Jarak dari titik atau lokasi peledakan, juga memberikan pengaruh yang

besar terhadap besaran vibrasi yang dihasilkan, seperti juga muatan

maksimal bahan peledak per waktu tunda. Semakin dekat suatu titik

pengukuran vibrasi ke titik atau lokasi peledakan, maka vibrasi yang

terukur akan semakin besar.

3. Waktu tunda (delay period)

Interval waktu tunda antar lubang ledak sangat mempengaruhi tingkat

vibrasi yang dihasilkan. Jika interval waktu tunda tersebut makin besar,

maka kemungkinan jumlah bahan peledak yang dianggap meledak

bersamaan (selisih waktu meledak kurang dari sama dengan 8 ms) akan

makin kecil, sehingga tingkat vibrasi yang dihasilkan akan makin kecil.

Tetapi perlu diperhatikan pula bahwa agar tingkat vibrasi yang

dihasilkan kecil, maka jumlah lubang ledak yang memiliki interval

delay kurang dari sama dengan 8 ms harus diusahakan sedikit mungkin

agar jumlah bahan peledak yang meledak per waktu tundanya sedikit

pula.

Dan variabel - variabel yang tidak dapat dikontrol adalah faktor-faktor yang

tidak dapat dikendalikan oleh kemampuan manusia, hal ini disebabkan

karena prosesnya terjadi secara alamiah. Contoh variabel yang tidak dapat

dikontrol, antara lain :

a. Karakteristik massa batuan

b. Struktur geologi


c. Pengaruh air

B. Prinsip pengukuran getaran peledakan

Getaran tanah adalah gerakan bumi (ground motion) yang terjadi akibat

perambatan gelombang seismik. Kegiatan peledakan akan selalu

menghasilkan getaran atau gelombang seismik. Tujuan peledakan umumnya

adalah untuk memecahkan batuan. Kegiatan ini membutuhkan sejumlah

energi yang cukup sehingga melebihi atau melampaui kekuatan batuan atau

melampaui batas elastis batuan. Apabila hal tersebut terjadi maka batuan

akan pecah. Proses pemecahan akan berjalan terus sampai energi yang

dihasilkan oleh bahan peledak makin lama makin berkurang dan menjadi

lebih kecil dari kekuatan batuan, sehingga proses pemecahan batuan

berhenti. Energi yang tersisa akan menjalar melalui batuan, karena masih di

dalam elastisnya. Hal ini akan menghasilkan gelombang seismik.(Gambar

2.8)

Sumber: Drill & Blast Dept.

Gambar 2.8. Contoh rekaman getaran tanah pada arah transversal,

longitudinal dan vertikal

Tingkat getaran dari hasil peledakan dipengaruhi oleh dua faktor utama

yaitu Jumlah bahan peledak/waktu tunda (charge weight per delay) dan

jarak pengukuran (lenght of delay). Semakin banyak bahan peledak yang

digunakan maka semakin tinggi nilai kecepatan partikel puncak, dan


semakin jauh jarak pengukuran peledakan maka semakin rendah nilai

partikel puncak.

C. Alat pengukur getaran tanah

Pengukuran getaran peledakan dilapangan yang digunakan adalah Blasmate

III (gambar 2.9). Sebelum pengukuran, blastmate

III disetting terlebih dahulu

(lampiran A). BlastmateIII

didesain untuk mengukur dan mencatat getaran

tanah dengan tepat. Peralatan ini disebut dengan seismograf dan terdiri dari

2 bagian penting, yaitu sensor dan recorder. Kotak sensor mempunyai 3

unit independent sensor yang letaknya saling tegak lurus antara satu unit

dengan unit lain. Dua unit terletak horisontal dan saling tegak lurus dan unit

yang lain dipasang secara vertikal.

Gambar 2.9. Blastmate III

Ketiga sensor tersebut mencatat 3 arah komponen getaran peledakan

yaitu longitudinal, vertikal, dan transversal. Gerakan longitudinal adalah

gerakan partikel ke/dari depan dan belakang. Gerakan vertikal adalah

gerakan partikel ke/dari atas dan bawah. Gerakan transversal adalah gerakan

partikel tanah atau batuan dari satu sisi ke sisi yang lain

(Gambar 2.10).


Gambar 2.10. Variasi pergerakan partikel karena bentuk gelombang getaran (dowding

1985) a). Tekan – longitudinal, b). Geser – transversal, c). Reyleigh –

mewakili vertikal.

Mekanisme pengukuran getaran (Gambar 2.12) adalah sebagai :

1. Getaran dan kebisingan peledakan (getaran mekanis) di rekam oleh

geophone dan microphone, diubah menjadi getaran elektris lalu

disimpan di memori.

2. Hasil pengukuran (dalam memori) di download ke komputer dengan

menggunakan program BlastWare.

3. Hasil akhir berupa seismogram yang dapat menampilkan angka-angka

besar getaran dan kebisingan serta grafik.

4. Untuk mengetahui besar getaran apakah masih didalam atau melebihi

ambang batas, dapat memilih grafik baku tingkat getaran dari 13

negara yang ada di dalam program.

5. Untuk membuat grafik scaled distance versi PPV diperlukan data

pengukuran minimal 9 (sembilan buah) dengan variable jarak maupun

jumlah muatan/delay yang sama


Gambar 2.11. Cara monitor getaran oleh BlasmateIII

Gambar 2.12. Mekanisme pengukuran getaran dan kebisingan


2.6.2 Gelombang

Gelombang adalah bentuk dari getaran yang merambat pada suatu medium.

Parameter gelombang merupakan sifat – sifat dasar yang menguraikan gerakan

gelombang. Parameter – parameter dasar untuk menganalisis gelombang adalah

sebagai berikut :

a. Amplitudo (A), jarak terjauh simpangan dari titik keseimbangan.

b. Kecepatan partikel (v), merupakan besarnya perpindahan yang dialami

partikel per satuan waktu,

c. Percepatan partikel (a), merupakan perubahan kecepatan partikel per satuan

waktu.

d. Frekuensi (f), merupakan banyaknya jumlah gelombang yang terjadi tiap satu

detik,

e. Perioda (T), merupakan waktu yang diperlukan untuk terjadinya satu

gelombang, perioda merupakan kebalikan dari frekuensi (T= 1/f).

Gelombang dapat dibedakan berdasarkan arah getarnya, cara rambat dan

medium yang dilalui, dan berdasarkan amplitudonya.

1. Berdasarkan arah getarnya

Gelombang menurut arah getarnya dibagi menjadi dua bagian, yaitu

gelombang transversal dan gelombang longitudinal. Gelombang transversal,

yaitu gelombang yang arah getarnya tegak lurus dengan arah rambatannya,

misalnya : gelombang pada tali, gelombang permukaan air, dan gelombag

elektromagnetik. Gelombang longitudinal, yaitu gelombang yang arah

getarnya berimpit (sejajar) arah rambat gelombang, misalnya gelombang pada

pegas dan gelombang bunyi.

2. Berdasarkan cara rambat dan medium yang dilalui

Gelombang ini dibagi dua bagian yaitu gelombang mekanik dan gelombang

elektromagnetik. Pada gelombang mekanik yang dirambatkan adalah

gelombang mekanik dan untuk perambatannya diperlukan medium.

Contohnya gelombang seismik. Dan gelombang elektromagnetik yang

dirambatkan adalah medan listrik magnet, dan tidak diperlukan medium.


3. Berdasarkan amplitudonya

Dibagi menjadi dua bagian yaitu gelombang berjalan dan gelombang

stasioner. Gelombang berjalan yaitu gelombang yang amplitudonya tetap

pada titik yang dilewatinya. Gelombang stasioner yaitu gelombang yang

amplitudonya tidak tetap pada titik yang dilewatinya, yang terbentuk dari

interfensi dua buah gelombang datan dan pantul yang masing – masing

memiliki frekuensi dan amplitudo sama tetapi fasenya berlawanan.

A. Gelombang seismik

Gelombang seismik merupakan salah satu gelombang yang menggambarkan

penjalaran energi melalui bumi yang padat. Gelombang yang merambat

adalah gangguan medium yang dapat berlanjut degan sendirinya dari satu titik

ke titik yang lainya dengan membawa energi dan momentum. Perambatan

tegangan pada daerah elastis akan menimbulkan gelombang elastis yang

disebut gelombang seismik. Salah satu penghasil gelombang seismic selain

gempa bumi adalah getaran tanah akibat kegiatan peledakan. Gelombang ini

termasuk dalam gelombang mekanik karena dalam perambatan getaranya

memerlukan medium. Medium disini dapat berupa batuan atau udara.

Gelombang seismik dibagi menjadi dua, yaitu gelombang badan (body wave),

dan gelombang permukaan (surface wave). Kedua gelombang ini akan

terlihat jelas pada seismogram.

1. Gelombang badan (body wave)

Gelombang badan merambat melalui massa batuan, menembus ke bagian

dalam batuan. Untuk jarak dekat getaran lebih didominasi oleh

gelombang badan. Gelombang badan ini akan merambat keluar

membentuk bola sampai mereka bertemu dengan suatu bidang kontak.

Bidang kontak ini dapat berupa perlapisan batuan, bidang bebas, rekahan,

kekar, permukaan, atau tanah. Ketika gelombang badan ini bertemu

dengan bidang kontak tersebut maka gelombang permukaan dan

gelombang geser akan terbentuk. Gelombang badan dapat dibagi menjadi

dua yaitu gelombang tekan (P), dan gelombang geser (S).


a. Gelombang tekan (Compressive Wave/P-Waves)

Gelombang tekan adalah jenis gelombang tekan-tarik, yang akan

menghasilkan pemadatan (kompresi) dan pemuaian (dilatasi) pada

arah yang sama dengan arah perambatan gelombang. Gelombang ini

dapat merambat melalui medium padat, cair maupun gas.

Gelombang ini juga dapat menyebabkan perubahan volume medium

yang dilaluinya.

b. Gelombang geser (Shear Wave/S-Waves)

Gelombang geser adalah gelombang melintang (transversal) yang

bergerak tegak lurus pada arah perambatan gelombang. S-waves

hanya dapat merambat melalui medium padat. Gelombang ini dapat

menyebabkan perubahan bentuk pada medium yang dilaluinya.

2. Gelombang permukaan (surface wave)

Gelombang permukaan adalah gelombang yang merambat di atas

permukaan batuan tetapi tidak menembus batuan. Gerakan gelombang ini

menurun terhadap kedalaman. Gelombang permukaan lebih besar dari

gelombang badan tetapi penjalarannya lambat. Gelombang inilah yang

sering menjadi masalah. Gelombang ini membawa energi yang besar dan

menghasilkan gerakan yang besar. Kedalaman batuan yang dipengaruhi

oleh gerak gelombang ini kira–kira satu panjang gelombang.

B. Lintasan Gelombang Seismik

Sebuah bentuk gelombang datang menggambarkan gerakan tanah dilokasi

penerima (sensor) (gambar 2.12). Gerakan tanah merupakan akibat dari

gelombang badan dan gelombang permukaan yang mengikuti lintasan yang

berbeda-beda di dalam kulit bumi. Walaupun gelombang seismik

memperlihatkan waktu tiba yang berbeda-beda tapi waktu tiba yang paling

mudah dan terbaik untuk dimonitor adalah waktu gelombang yang tiba paling

awal.

Lintasan tempuh gelombang di dalam kulit bumi umumnya dibagi menjadi 3,

yaitu :


a. Lintasan gelombang langsung

b. Lintasan gelombang pantul (reflected)

c. Lintasan gelombang bias (refraction)

Gambar 2.13 Lintasan tempuh gelombang

2.7 Kontrol Vibrasi

Peledakan tunda (delay blasting) adalah suatu teknik peledakan dengan cara

meledakkan sejumlah besar muatan bahan peledakan tidak sebagai satu muatan (single

charge) tetapi sebagai suatu seri dari muatan-muatan yang lebih kecil. Maka getaran

yang dihasilkan terdiri seri kumpulan getaran kecil, bukan getaran besar. Dengan

mempergunakan delay, pengurangan tingkat getaran dapat dicapai.

Untuk mengetahui mengapa peledakan delay adalah efektif dalam pengurangan tingkat

getaran perlu mengerti perbedaan antara kecepatan partikel (particle velocity) dan

kecepatan perambatan (propagation velocity atau transmission velocity).

Yang dimaksud dengan kecepatan perambatan adalah kecepatan gelombang seismik

merambat melalui batuan, berkisar antara 2000 – 20.000 feet per detik, tergantung pada

jenis batuan. Untuk suatu daerah dengan batuan tertentu, kecepatan relatif konstan.

Kecepatan perambatan tidak dipengaruhi oleh besarnya energi (input energy).

Peledakan delay mengurangi tingkat getaran sebab setiap delay menghasilkan masing-

masing gelombang seismik yang kecil yang terpisah. Gelombang hasil delay pertama

telah merambat pada jarak tertentu sebelum delay selanjutnya meledak. Kecepatan

perambatan tergantung pada jenis batuannya.


1. Hukum Scaled Distance (SD)

Cara yang praktis dan efektif untuk mengontrol getaran adalah dengan

menggunakan Scaled Distance. Sehingga memungkinkan pelaksana lapangan

menentukan jumlah bahan peledak yang diperlukan atau jarak aman untuk

muatan bahan peledak yang jumlahnya telah ditentukan. Harga SD yang besar

akan lebih aman, karena semakin jauh jaraknya akan lebih aman dibandingkan

dengan jarak yang lebih dekat. Batas Scaled Distance yang dipakai adalah SD =

50. Dengan menggunakan sistem metrik, Scaled Distance dapat di rumuskan

sebagai berikut :

Scaled Distance (SD) = W

D…………………….………..………..(2.14)

Dimana :

D = jarak muatan maksimum terhadap lokasi pengamatan, (m).

W = muatan bahan peledak maksimum per periode tunda, (kg).

Analisis dengan Scaled Distance

Pelemahan getaran tanah dalam hal komponen kecepatan puncak dan

intensitas getaran udara dievaluasi berdasarkan scaled distance. Faktor Scaled

Distance untuk pergerakan tanah dan getaran udara diketahui, berturut-turut,

sebagai berikut:

Square-root scaled distance SRSD = R / W½ …………….(2.15)

Cube-root scaled distance CRSD = R / W⅓ …………… (2.16)

Dimana R adalah jarak dari gelombang ke seismograf dan W adalah berat

isian maksimum bahan peledak dalam setiap 8 ms tiap satuan waktu (1 kali

periode tunda). Scaled distance sebagai alat penggabung dua faktor-faktor

paling penting meningkatkan intensitas gerakan tanah dan getaran udara

sebagai penurunan sebanding dengan jarak dan berbanding terbalik dengan

berat bahan peledak dalam 1 kali tunda. Dalam kasus pergerakan tanah,

digunakan nilai SRSD sebagai pergerakan tanah telah ditunjukkan untuk

mengkorelasikan dengan √ . Pada Kasus getaran udara, tekanan udara

berkorelasi terbaik dengan √ (CRSD).


2. Persamaan Peak Particle Velocity (PPV)

Peak Particle Velocity (PPV) merupakan kecepatan maksimum yang digunakan

untuk menghitung besarnya getaran pada suatu lokasi yang tergantung pada

jarak lokasi tersebut dari pusat peledakan dan dari jumlah bahan peledak yang

dipakai perperiode (delay).

Berdasarkan penelitian yang dilakukan dalam usaha menentukan besarnya

kecepatan partikel puncak (PPV) yang dihasilkan dalam sebuah peledakan maka

dapat ditentukan persamaan sebagai berikut :

PPV = k (W

D)

-n…………………………………….……………..(2.17)

Dimana :

PPV = Ground Vibration as Peak Particle Velocity, (mm/s).

D = Jarak muatan maksimum terhadap lokasi pengamatan, (m).

W = Muatan bahan peledak maksimum per periode tunda, (kg).

k,n = Konstanta yang harganya tergantung dari kondisi lokal dan kondisi

peledakan.

Nilai-nilai untuk k dan n, disederhanakan menjadi:

V = 100 (W

D)

-1.6………………………………………..……………..(2.18)

Persamaan 2.16 diatas berlaku untuk satuan US (mm/sec)

V = 1143 (W

D)

-1.6……………………………………………………..(2.19)

Persamaan 2.17 diatas berlaku untuk satuan Internasional (mm/sec)

Menurut Dupont untuk mengestimasi PPV, nilai k harus disesuaikan dengan

panjang dari stemming yang digunakan (tabel 2.1).

Tabel 2.1

Nilai Konstanta K

Kondisi K

Underconfined

Normal Confinement

Overconfined

100

160

220


2.8 Standard Vibrasi

Standart vibrasi adalah besar/kuat getaran yang diijinkan akibat dari kegiatan peledakan

dimana tidak melewaati batas aman. Ada beberapa pihak/negara telah melakukan

standarisasi vibrasi peledakan yaitu acuan kriteria kerusakan, seperti :

1. Badan Standardisasi Nasional (SNI)

2. US Bereau of Mines (USBM)

3. Langefors, Kihlstrom Westerberg (1957)

4. Edwards & Northwood (1959)

5. Nicholls, Johnson & Duval (1971)

Adapun acuan kriteria kerusakan tersebut dapat dilihat pada tabel 2.4 dan baku tingkat

getaran peledakan terhadap bangunan berdasarkan SNI pada tabel 2.2. Untuk lebih

lengkapnya mengenai batas – batas aman getaran peledakan, dapat dilihat pada Gambar

2.14.

Tabel 2.2

Baku Tingkat Getaran Peledakan Terhadap Bangunan (SNI)

US Bureau of Mine memberikan rekomendasi berdasarkan pada kriteria

perpindahan dan kecepatan yang dikaitkan dengan frekuensi. Kriteria tersebut oleh US

Office of Surface Mining (OSM) dikelompokan menjadi 3, yaitu :

Kelas Jenis Bangunan PVS

(mm/s) Frekuensi

PPV

(mm/s)

1 . Bangunan kuno yang dilindungi undang-

undang benda cagar budaya. 2

0-5 2

5-20 3

20-100 5

2.

Bangunan dengan pondasi, pasangan bata

dan adukan semen saja, termasuk bangunan

dengan pondasi dari kayu dan lantainya

diberi adukan semen.

3

0-5 3

5-20 5

20-100 7

3. Bangunan dengan pondasi, pasangan bata

dan adukan semen diikat dengan slope beton. 5

0-5 5

5-20 7

20-100 12

4.


danadukan semen slope beton, kolom dan

rangka diikat dengan ring balk.

7-20

0-5 7

5-20 12

20-100 20

5.


dan adukan semen, slope beton, kolom dan

diikat dengan rangka baja.

12-40

0-5 12

5-20 24

20-100 40


Tabel 2.3

Kriteria Pembatasan Kecepatan Partikel

Jarak Dari titik

Ledak (ft)

Kecepatan Maksimum yang di

ijinkan (in/sec)

< 300

301 - 5000

> 5000

1.25

1.00

0.75

Tabel 2.4

Acuan Kriteria Kerusakan

Gambar 2.14 Grafik baku tingkat getaran peledakan pada tambang terbuka terhadap bangunan (SNI)

Acuan

Standar

Jenis

Bangunan PPV (mm/s) Kerusakan

USBM Gedung /

perumahan

< 2.0 No damage

2.0 - 4.0 Plaster cracking

4.0 - 7.0 Minor damage

> 7.0 Major damage to stucture

Langefors,

Kihlstrom

Westerberg

Gedung /

perumahan

< 2.0 No noticiable damage

2.0 - 4.0 Fine cracks & fall of plaster

4.0 - 7.0 Cracking of plaster & masonry walls

> 7.0 Serious cracking

Edwards &

Northwood

< 2.0 Safe, No damage

2.0 - 4.0 Caution

> 4.0 Damage

Nicholls,

Johnson &

Duval

< 2.0 Safe, No damage

> 2.0 Damage

Keterangan :

: bangunan kelas 5

: bangunan kelas 4

: bangunan kelas 3

: bangunan kelas 2

: bangunan kelas 1


BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 TEKNIK PENGAMBILAN DATA

Penelitian ini dilakukan di PT. Cipta Kridatama Site PT. Multi Harapan Utama,

Kabupaten Kutai Kartanegara. Metode penelitian yang digunakan adalah metode

langsung (primer) dan metode tidak langsung (sekunder).

3.1.1 Metode Langsung (primer)

Metode Langsung (primer) merupakan metode dimana data yang dikumpulkan

merupakan data langsung dari lapangan sehingga dapat diperoleh data yang obyektif.

Pada metode langsung yang digunakan, yaitu terdiri dari :

1. Obervasi lapangan

Merupakan pengamatan terhadap kondisi dan keadaan langsung yang ada

dilapangan terutama untuk kegiatan peledakan. Kegiatan observasi ini sangat

berguna sebagai langkah awal untuk memulai proses pengambilan data. Lokasi

yang akan dijadikan tempat pengambilan data terfokus pada pit B3L1, alasan dalam

menentukan lokasi tersebut karena letak pit B3L1 yang berdekatan langsung

dengan daerah pemukiman warga kelurahan Loa Ipuh Darat km. 14. Salah satu efek

negatif dari kegiatan peledakan adalah getaran tanah, oleh karena itu setiap akan

dilakukan kegiatan peledakan pada pit tersebut maka harus dilakukan pengukuran

getaran pada salah satu rumah warga untuk mengetahui berapa besar getaran yang

dihasilkan serta dampak yang ditimbulkan.

2. Pengambilan data

Pelaksanaan untuk memperoleh data yang diperlukan dari berbagai sumber dalam

penyusunan skripsi. Adapun data yang diambil, yaitu :

1) Desain Tie-up

Data desain tie-up atau pola rangkaian yang akan diambil yaitu desain aktual

yang diterapkan pada lokasi yang akan diledakkan. Pada pit B3L1 PT. Cipta


Kridatama menggunakan 2 (dua) pola rangkaian yaitu row by row dan zig-zag.

Pola rangkaian tersebut dianggap sesuai untuk pit B3L1 yang secara langsung

berdekatan dengan pemukiman warga. Dalam penelitian ini hanya kedua pola

rangkaian tersebut yang akan digunakan dalam pengolahan dan analisis data.

2) Data hasil pengukuran getaran

Pengukuran getaran dilakukan disalah satu rumah warga, sedangkan alat

pengukur getaran yang digunakan adalah BlasmateIII

. Cara untuk mensetting

atau menggunkan alat tersebut dapat dilihat pada lampiran A. Dari hasil

pengamatan dilapangan getaran yang ditimbulkan pada lokasi pengukuran

relatif kecil dan tidak menimbulkan dampak-dampak yang negatif terhadap

pemukiman warga.

3) Data Jarak antara lokasi peledakan dengan tempat pengukuran

Jarak antara lokasi peledakan terhadap pemukiman ± 600 – 900 meter.

Pengukuran jarak antara lokasi peledakan terhadap lokasi pengukuran yang

bertempat pada salah satu pemukiman penduduk menggunakan alat ukur GPS

Garmin 60CSx.

4) Data Jumlah muatan bahan peledak per delay.

Pada pit B3L1 hanya 1 (satu) lubang yang meledak secara bersamaan, oleh

karena itu jumlah muatan bahan peledaknya per delay adalah jumlah isian

bahan peledak pada lubang yang meledak secara bersamaan. Jika terdapat 2

(dua) atau lebih lubang yang meledak secara bersamaan maka, total isian bahan

peledak dari kedua lubang tersebut yang akan menjadi data jumlah muatan

bahan peledak per delay.

Pokok-pokok pekerjaan yang dilakukan dalam upaya pengambilan data-data

tersebut antara lain adalah :

a) Pengamatan dan pencatatan langsung dilapangan. Kegiatan pengamatan dan

pencatatan yang dilakukan dilapangan meliputi pengamatan kondisi lokasi

peledakan, pengukuran kedalaman lubang bor serta kondisi dari lubang

tersebut

b) Melakukan wawancara langsung dengan crew drill & blast (supertenden,

supervisor atau foreman) serta pihak lain yang berkompeten mengenai kegiatan


pemboran dan peledakan tersebut. Kegiatan yang dimaksud ialah wawancara

mengenai pola pemboran dan geometri pemboran yang digunakan sedangkan

wawancara untuk kegiatan peledakannya diantaranya ialah pola peledakan

serta powder factor yang akan digunakan.

c) Melakukan pengambilan data jumlah lubang, desain tie-up yang akan

digunakan serta jumlah muatan bahan peledak perdelay dan jumlah

keseluruhan dari penggunaan bahan peledak.

d) Melakukan pengukuran tingkat getaran tanah yang ditimbulkan serta jarak

lokasi peledakan terhadap tempat pengukuran yang juga merupakan wilayah

perumahan penduduk.

3.1.2 Metode tidak langsung (sekunder)

Metode tidak langsung (sekunder) merupakan studi pustaka yaitu dengan mengutip

literatur dan lampiran dari data pustaka, instansi terkait, den literatur-literatur yang

terkait serta data atau arsip perusahaan yang mendukung pekerjaan penelitian. Adapun

urutan pengambilan datanya meliputi :

1. Studi Literatur

Melakukan studi pustaka dari buku-buku yang berkaitan serta studi berbagai

literatur dan jurnal yang menunjang dalam penyusunan skripsi ini serta melakukan

diskusi dengan pembimbing. Dari keduanya untuk mendapatkan penyelasaian

masalah yang baik.

2. Kesimpulan

Dilakukan korelasi antara hasil pengolahan data yang telah dilakukan dengan

permasalahan yang diteliti dan sebagai rekomendasi kepada perusahaan untuk

menyelesaikan permasalahan dilapangan yang terkait dengan hasil penelitian.

3.2 PENGOLAHAN DATA

Pengolahan data dilakukan dengan cara mengumpulkan semua data yang diperoleh,

kemudian data-data tersebut dikelompokkan sesuai dengan data yang diperlukan. Sesuai


dengan tujuan penelitian dimana pengaruh pola rangkaian peledakan (tie-up) yang

digunakan terhadap tingkat getaran yang ditimbulkan, maka data tersebut diolah

berdasarkan :

1. Persamaan Peak Particle Velocity (PPV)

Data yang diperoleh seperti data vibrasi, muatan bahan peledak dan jarak lokasi

peledakan terhadap lokasi pengukuran diolah dalam persamaan PPV. Dalam

persamaan tersebut terdapat nilai konstanta K, nilai konstanta yang digunakan

adalah nilai acuan menurut satuan Internasional (persamaan 2.17). Dalam

persamaan tersebut nilai yang digunakan adalah 1143. Kemudian dengan nilai

konstanta tersebut akan dilakukan pengujian untuk memprediksi hasil pengukuran

getaran yang akan dilakukan.

2. Pengukuran PPV aktual

Data PPV diperoleh secara aktual dari hasil pengukuran melalui alat ukur

BlasmateIII

. Data tersebut yang kemudian akan dijadikan pembanding dengan

perhitungan PPV secara teoritis.

3. Persentase keakuratan prediksi

Pada perhitungan ini akan membandingkan hasil perhitungan PPV secara teoritis

dengan pengukuran PPV secara aktual. Hasil perhitungan yang diperoleh

merupakan nilai persentase keakuratan hasil perhitungan teoritis terhadap hasil

pengukuran dilapangan.

4. Software Blastware 10

Software ini digunakan untuk membaca data pada komputer yang telah didapat

dilapangan melauli alat ukur BlasmateIII

. Pada Software ini akan diketahui apakah

data-data PPV tersebut telah memenuhi standard ambang batas tingkat getaran yang

diizinkan.

3.3 ANALISA DATA

Pada proses analisa, seluruh data yang didapat dilapangan dan telah diolah seperti

geometri peledakan, hasil pengukuran getaran dan prediksinya kemudian dianalisa

dengan menggunakan acuan standar vibrasi SNI 7571:2010. Analisa pada penilitian ini


difokuskan pada analisis hasil pengukuran getaran terhadap geometri peledakan yang

diterapkan oleh perusahaan dan analisis hasil pengukuran getaran terhadap pola

rangkaian yang digunakan.

Pada analisis geometri hanya membahas hasil pengukuran getaran dari geometri yang

digunakan selama bulan Mei dan Juni 2012, hasil yang didapatkan dari hasil

pengukuran ternyata tingkat getaran yang ditimbulkan masih berada dibawah ambang

batas standard getaran yang ditetapkan. Pada penelitian ini geometri peledakan yang

digunakan mengikuti geometri yang telah ditentukan oleh perusahaan.

Sedangkan untuk pola rangkaian membahas pengaruh pola rangkaian yang telah

ditetapkan oleh PT.Cipta Kridatama terhadap hasil pengukuran getaran. Pada penelitian

ini pola pola rangkaian yang digunakan adalah row by row dan zig-zag. Besarnya

tingkat getaran yang ditimbulkan dari penggunaan kedua pola rangkaian tersebut yang

akan dianalisis dengan menghubungkannya terhadap acuan standar tingkat getaran yaitu

SNI 7572:2010. Jika analisa data yang dihasilkan tidak sesuai dengan standar yang telah

ditentukan, maka dilakukan perhitungan kembali sebagai upaya perubahan perbaikan.

3.4 KESIMPULAN

Kesimpulan yang diperoleh merupakan nilai dari hasil analisa data pada perhitungan,

kemudian hasilnya tersebut akan dibandingkan dengan standar getaran SNI 7572:2010.

Dari hasil perbandingan tersebut maka akan ditarik sebuah kesimpulan apakah hasil

pengukuran getaran yang dilakukan sudah sesuai dengan standar yang ditentukan.


3.5 DIAGRAM ALIR

Gambar 3.1 Bagan alir penelitian

Pengolahan Data

Analisis

Kesimpulan

1. Geometri Peledakan

2. Kedalaman Lubang

1. Persamaan PPV

2. Blastware 10

1. Desain tie-up

2. Pengukuran getaran

3. Jarak Pengukuran

4. Jumlah muatan

SNI 7571:2010

1. Desain Aktual

2. BlastmateIII

3. GPS Garmin 60CSx

4. Mobile Mixing Unit

Data Primer

Pengambilan

Data

Data Sekunder

Studi Literatur

1. Studi Pustaka

2. Hasil Penelitian

3. Skripsi

4. Jurnal

Observasi

Lapangan

Mulai


BAB IV

PEMBAHASAN

Penelitian yang dilakukan adalah mengukur getaran tanah akibat kegiatan peledakan

berdasarkan pola rangkaian yang digunakan, serta memprediksi getaran selanjutya.

4.1 Lokasi Penelitian

Lokasi penelitian difokuskan pada pit B1L3 PT. Cipta Kridatama site PT. Multi

Harapan Utama Tenggarong-Kalimantan Timur. Hal ini dikarenakan lokasi pit tersebut

berdekatan langsung dengan pemukiman penduduk. Pengukuran getaran setiap

peledakan di pit B1L3 pada batuan yang mayoritas merupakan batuan claystone

menggunakan Blastmate III

. Pengukuran dilakukan didekat rumah salah seorang warga

kelurahan Loa Ipuh Darat km.14. Jarak lokasi peledakan terhadap pemukiman yang

terdekat adalah 645 meter sedangkan yang terjauh adalah 925 meter.

Gambar 4.1 Lokasi pengukuran getaran

Dari gambar diatas, terlihat lokasi pengukuran berada tepat disamping rumah salah satu

warga. Jika dihubungkan dengan SNI 7572:2010, maka tempat lokasi pengukuran

tersebut masuk dalam jenis bangunan kelas 2 yaitu bangunan dengan pondasi kayu.

4.2 Pemboran Dan Peledakan

Pada pit B3L1 kegiatan pengeboran menggunakan alat bor Jun Jin SD-1300E dengan

diameter bit 5 inch atau 127 mm, dan menggunakan prinsip pemboran rotary + botton

hammer. (Gambar 4.2). Pemboran di Pit B1L3 ini juga dilakukan kontrol kedalaman

lubang. Jika jarak pemboran dengan pemukiman antara 200 – 500 meter, kedalaman


lubang bor di buat sekitar 4 m. Akan tetapi jika jarak >500 meter, kedalaman lubang

bisa dibuat sampai dengan 7 meter. Hal ini juga dilakukan untuk kontrol vibrasi akibat

peledakan. Semakin sedikit berat isian bahan peledak maka vibrasi yang dihasilkan akan

semakin kecil, akan tetapi dengan berat isian yang sedikit dapat menghasilkan

fragmentasi yang besar (boulder).

Gambar 4.2 Alat Drill Jun Jin SD1300E

1. Pola dan arah pemboran

Pola pemboran yang digunakan di Pit B1L3 adalah pola stagerred / zig-zag.

Pola ini dipakai untuk mendapatkan distribusi energi ledakan yang optimal

pada saat peledakan. Arah pemboran yang diterapkan adalah pemboran

tegak, dengan perbandingan jarak burden sebesar 5 - 6 meter dan spasi

sebesar 6 meter.

Gambar 4.3 Pola Pemboran Stagerred


2. Pemakaian bahan peledak

Bahan peledak yang digunakan adalah heavy ANFO, yaitu campuran

daripada emulsi dengan ANFO dengan perbandingan 70% ANFO dan 30%

Emulsi dan pencampuran dilakukan pada Mobile Mixing Unit (MMU).

Densitas heavy ANFO adalah 1.21 gr/cc.

Gambar 4.4 Mobile Mixing Unit (MMU)

3. Powder factor (PF)

Besarnya powder factor yang digunakan untuk pit B1L3 ditentukan sebesar

0,21 – 0,23 kg/m3.

4. Perlengkapan peledakan

a. Pentolite Booster

b. Inhole delay 500ms dengan panjang 6 m dan 9 m

c. Surface delay 25ms dan 42ms dengan panjang 9 m dan 12 m

d. Detonator listrik dengan panjang lead wire 4 m untuk initiation

point.

Gambar 4.5 Perlengkapan Peledakan


5. Peralatan peledakan

a. Blasting machine

b. Blasting ohm meter

c. Cangkul

d. Stick (digunakan untuk stemming)

e. Lead wire (gulungan kabel)

4.3 Geometri Peledakan

Desain geometri pola peledakan yang digunakan disesuaikan dengan karakteristik

batuan pada lokasi yang akan diledakkan dengan berpatokan pada geometri peledakan

yang telah digunakan PT. Cipta Kridatama site MHU. Geometri peledakan yang

diterapkan pada operasi peledakan adalah sebagai berikut :

a. Burden (B)

Burden yang terapkan pada pit B1L3 adalah 5-6 meter.

b. Spacing (S)

Spacing yang terapkan pada pit B1L3 adalah 6 meter.

c. Kedalaman lubang bor (H)

Kedalaman lubang yang digunakan adalah 6-7 meter.

d. Stemming (T)

Stemming yang digunakan pada operasi peledakan bervariasi, tergantung pada

kedalaman lubang (hole depth). Untuk pit B1L3 menggunakan stemming 3-4

meter.

Berikut adalah geometri peledakan yang digunakan pada bulan Mei dan Juni 2012 :


Tabel 4.1 Geometri Peledakan Bulan Mei 2012

Tabel 4.2 Geometri Peledakan Bulan Juni 2012

NB : RBR=Row by row, ZZ=Zig-zag

4.4 Pola Rangkaian Peledakan

Zig-zag (staggered),dan row by row adalah pola rangkaian yang digunakan di Pit B1L3.

Pada proses peledakannya tidak dilakukan sekali peledakan (jika lubang ledak banyak),

melainkan dirangkai menjadi beberapa kali inisiasi. Ini dilakukan untuk meminimalisir

vibrasi yang dihasilkan pada peledakan tersebut. Contoh beberapa rangkaian peledakan

dapat dilihat pada Lampiran D.

Penentuan perangkaian ini didasarkan pada arah gelombang hasil peledakan dan bukan

berdasarkan arah lemparan batuan yang pada umumnya diterapkan pada tambang –

tambang lain. Jika arah gelombang menuju ke pemukiman, maka vibrasi yang

dihasilkan pun akan semakin besar. Perangkaian dibuat agar arah gelombang mejauhi

pemukiman dengan melakukan inisiasi dari lokasi dekat pemukiman. Dengan demikian

No. Tanggal Burden Spacing

Avg.

depth

Sub

drilling Stemming

Charge

weight Holes Tie-up

meter meter meter meter meter Kg/hole

1 28-May-12 6 6 6.47 0.2 3.00 60.13 71 ZZ

2 29-May-12 6 6 6.52 0.2 3.50 48.83 78 ZZ

No. Tanggal Burden Spacing

avg.

depth

Sub

drilling Stemming

Charge

weight Holes Tie-up

meter meter meter meter meter Kg/hole

1 1-Juni-12 6 6 6.43 0.2 2.50 74.14 50 RBR

2 2-Juni-12 6 6 5.75 0.2 2.00 62.00 52 ZZ

3 4-Juni-12 6 6 5.69 0.2 2.00 64.11 61 ZZ

4 5-Juni-12 6 6 5.30 0.2 2.00 50.23 74 RBR

5 6-Juni-12 6 6 6.53 0.2 2.50 60.76 67 RBR

6 9-Juni-12 6 6 6.05 0.2 2.50 54.37 70 ZZ

7 13-Juni-12 5 6 6.43 0.2 3.00 58.59 117 RBR

8 15-Juni-12 6 6 4.43 0.2 2.00 37.81 80 RBR

9 16-Juni-12 6 6 5.54 0.2 3.00 40.29 85 RBR

10 17-Juni-12 6 6 6.59 0.2 3.50 27.63 38 RBR

11 18-Juni-12 6 6 5.11 0.2 3.00 23.25 57 RBR

12 19-Juni-12 5 6 6.33 0.2 3.50 48.66 79 RBR

13 20-Juni-12 5 6 6.24 0.2 3.50 40.05 22 RBR

14 26-Juni-12 5 6 5.88 0.2 3.00 41.20 130 RBR


arah lemparan batuan akan mengarah ke pemukiman karena arah gelombang bertolak

belakang dengan arah lemparan batuan.

Salah satu kontrol vibrasi peledakan yang diterapkan pada peledakan di Pit B1L3

dengan menggunaan system delay pada perangkaiannya (Lampiran D). Dengan

penggunaan delay, maka dapat dipastikan jumlah lubang yang meledak perdelay adalah

satu lubang. Hal ini dilakukan agar vibrasi semakin kecil.

4.5 Pengukuran Ground Vibration

Pada penelitian di Pit B1L3 diperoleh data getaran setiap peledakan. Hampir setiap

kegiatan peledakan di Pit B1L3 dilakukan pada siang hari sekitar atau pada jam istirahat

(12.00-13.00).

Alat ukur getaran yang digunakan adalah BlasmateIII

sedangkan untuk mengetahui jarak

dari lokasi peledakan ke alat ukur getaran digunakan GPS Garmin 60CSx. Acuan yang

digunakan untuk menentukan jarak pengukuran adalah rumah warga terdekat dengan

lokasi peledakan.

Hasil pengukuran ground vibration dapat dilihat pada lampiran F. Sebelum peledakan

dilakukan, PT. Cipta Kridatama melakukan perhitungan PPV secara teori dengan data –

data peledakan yang direncanakan. Akan tetapi, hasil prediksi dengan aktual dilapangan

sangat berbeda jauh. Rumus yang digunakan adalah :

PPV = K (W

D)

-1.6

Dimana nilai K yang digunakan menurut satuan internasional (persamaan 2.19). Dengan

menggunakan data tanggal 18 Juni 2012, hasil yang diperoleh dari perhitungan secara

teoritis kemudian dibandingkan dengan hasil secara aktual terdapat perbedaan yang

cukup jauh. Berikut perbandingan perhitungan PPV antara teoritis dan hasil aktual :

Perhitungan PPV dengan menggunakan K teoritis :

PPV = 1143 (23.25

652)

-1.6

PPV = 0.445 mm/s


Hasil pengukuran PPV secara aktual : 1.340 mm/s

Dengan melihat perbandingan perhitungan diatas maka hasilnya dikategorikan aman

dikarenakan nilainya tidak melewati nilai ambang batas standar ground vibration yang

ditetapkan oleh SNI yaitu 2 mm/s.

Selanjutnya prediksi ground vibration dihitung dengan menggunakan nilai K secara

teoritis. Dan hasil perhitungan dengan nilai ground vibration actual tidak berbeda jauh.

Hasil perhitungannya dapat dilihat pada tabel 4.3 dan tabel 4.4.

Tabel 4.3 Hasil Perhitungan PPV prediksi untuk pola rangkaian row by row

Tabel 4.4 Hasil Perhitungan PPV prediksi untuk pola rangkaian zig-zag

Tanggal Holes

Penggunaan

Bahan

Peledak

Berat

Isian Jarak

PPV

prediksi

PPV

aktual

Akurasi

Prediksi Ket. Powder

Factor

kg kg meter mm/s mm/s (%)

16-Jun-12 85 3425 40.29 810 0.488 0.899 54.31 49 0.20

0.488 0.883 55.30 36 0.20

17-Jun-12 38 1050 27.63 753 0.406 1.120 36.23 38 0.12

18-Jun-12 57 1325 23.25 652 0.445 1.340 33.21 57 0.13

19-Jun-12 79 3844 48.66 750 0.642 0.784 81.91 54 0.26

0.642 0.609 94.83 25 0.26

20-Jun-12 22 881 40.05 650 0.691 0.658 95.24 22 0.21

26-Jun-12 130 5356 41.20 645

0.716 0.815 87.80 41 0.23

0.716 0.667 93.21 40 0.23

0.716 1.120 63.89 49 0.23

Tanggal Holes

Penggunaan

Bahan

Peledak

Berat

Isian Jarak

PPV

prediksi

PPV

actual

Akurasi

Prediksi Ket. Powder

Factor

kg kg meter mm/s mm/s (%)

28-Mei-12 71 4269 60.13 910

0.624 0.634 88.05 24 0.26

0.624 0.582 95.92 25 0.26

0.624 0.717 77.86 22 0.26

29-Mei-12 78 3809 48.83 810 0.569 0.739 77.05 40 0.21

0.569 0.781 72.91 38 0.21

2-Jun-12 52 3224 60.00 765 0.755 0.883 85.53 27 0.30

0.755 0.400 52.96 25 0.30

4-Jun-12 61 3911 64.11 925 0.573 0.413 72.14 27 0.31

0.573 0.575 99.57 34 0.31

9-Jun-12 70 3806 54.37 735 0.725 0.799 90.73 31 0.25


Zig-zag, 81.27

row by row, 69.59

Grafik akurasi prediksi

Berikut adalah grafik rata-rata perbandingan persen akurasi prediksi antara rangkaian

zig-zag dan row by row :

Gambar 4.5 Perbandingan pola rangkaian zig-zag dan row by row

4.6 Analisa Data

Pada prinsipnya setiap kegiatan peledakan akan menghasilkan efek peledakan yang

dalam hal ini adalah ground vibration. Oleh sebab itu, perlu dilakukan pengukuran dan

perlakuan khusus terhadap efek-efek dari peledakan tersebut. Pengukuran getaran harus

dilakukan setiap kali peledakan dilaksanakan. Hasil pengukuran yang telah dilakukan

akan di analisis berdasarkan Badan Standardisasi Nasioanal (SNI). Hasil pengukuran

ground vibration dan dapat dilihat pada lampiran F.

1. Analisis hasil pengukuran ground vibration terhadap geometri yang digunakan

Dari pengukuran yang dilakukan selama di lapangan dengan menggunakan alat

Blastmate III, didapat bahwa ground vibration akibat peledakan masih berada

pada batas aman terhadap pemukiman / bangunan berdasarkan SNI. Hal ini berarti

geometri peledakan (Tabel 4.1, dan Tabel 4.2) yang diterapkan selama kegiatan

peledakan di Pit B1L3 sudah cukup bagus jika dilihat dari getaran yang

dihasilkan.

Getaran peledakan yang didapat selama bulan mei 100% masih berada pada batas

aman jika mengacu pada SNI (lampiran I). Getaran peledakan terbesar didapat

pada tanggal 9 Mei 2012 dengan jarak 725 meter yaitu 1.09 mm/s dimana berat

isiannya 54.76 kg. Pada bulan mei getaran peledakan di atas 1 mm/s hanya terjadi


sekali, jika dipersentasikan yaitu sekitar 5 %. Dengan hasil ini maka tidak

menimbulkan kerusakan sama sekali karena masih dibawah 2 mm/s sesuai dengan

batas aman yang dikeluarkan oleh Badan Standardisasi Nasional.

Pada bulan Juni, ground vibration yang didapat juga telah berada pada batas aman

yang diijinkan berdasarkan SNI. Getaran yang didapat paling besar selama bulan

Juni adalah 1.38 mm/s dengan kedalaman rata – rata lubang ledak 6.53 meter,

pada jarak pengukuran 755 meter dan berat isian sebesar 60.76 kg/delay.

2. Analisis hasil pengukuran ground vibration terhadap pola rangkaian peledakan

yang digunakan.

Pola rangkaian yang sering digunakan pada pit B1L3 adalah row by row dan zig-

zag. Kedua pola yang digunakan ini cenderung tidak menggunakan control row,

karena pola ini hanya mengunakan 1 macam waktu tunda dan hanya ada 1 lubang

yang meledak secara bersamaan. Peledakannya tidak dilakukan sekali peledakan,

melainkan dirangkai menjadi beberapa kali inisiasi tergantung jumlah lubang

ledak.

Berdasarkan hasil pengukuran yang dilakukan dilapangan, untuk rangkaian row

by row didapat nilai getaran yang paling besar terjadi pada 18 Juni 2012 yaitu

1.34 mm/s dengan berat isian sebesar 23.25 kg/delay pada jarak 652 meter dan

surface delay yang digunakan adalah 25ms. Hasil pengukuran dapat dilihat pada

tabel 4.3.

Pada rangkaian zig-zag nilai getaran yang didapat relatif kecil dan tidak ada yang

mencapai nilai 1 mm/s. Nilai getaran yang terbesar adalah 0.883 mm/s terjadi

pada 2 Juni 2012 dengan jumlah muatan tiap lubang 60.00 kg dan jarak

pengukuran 765 meter dari lokasi peledakan, surface delay yang digunakan

adalah 67 ms. Hasil pengukuran dapat dilihat pada tabel 4.4.

Berdasarkan data-data yang telah didapat dan kemudian dilakukan perhitungan,

maka dari hasil pengolahan data tersebut dapat diprediksikan untuk peledakan

selanjutnya. Pada rangkaian row by row didapatkan hasil keakuratan prediksi rata-

rata sebesar 69.59 %, sedangkan untuk rangkaian zig-zag keakuratan prediksi


yaitu 81.27 %. Dengan memperhatikan hasil persentase tersebut yang mempunyai

perbedaan yang sangat kecil, maka dapat disimpulkan bahwa kedua rangkaian

yang digunakan pada pit B1L3 sangat cocok. Hal ini dapat dilihat dari hasil

pengukuran pada jarak terdekat yaitu 645 meter getarannya 1.12 mm/s dengan

berat isian bahan peledak 41.20 kg, sedangkan pada jarak terjauh yaitu 925 meter

getaran yang dihasilkan 0.575 mm/s dengan berat isian 64.11 kg. Getaran yang

dihasilkan relatif kecil dan masih jauh dari ambang batas yang ditentukan,

sehingga tidak menimbulkan kerusakan yang kecil sedikitpun pada bangunan-

bangunan yang berada tidak jauh dari lokasi peledakan tersebut.


BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dalam penelitian ini dapat diambil beberapa kesimpulan, antara lain :

1. Pola rangkaian peledakan yang digunakan di Pit B1L3 sangat terbatas yaitu pola

zig-zag dan row by row.

2. Jika mengacu pada vibrasi peledakan, geometri peledakan yang digunakan di Pit

B1L3 sudah baik. Hal ini dapat dilihat dari hasil pengukuran ground vibration yang

terbesar terjadi pada tanggal 18 Juni 2012 yaitu 1.34 mm/s dengan jumlah bahan

peledak 23.25 kg/lubang dan lubang yang meledak per delaynya adalah 1 lubang.

Nilai ini masih berada dibawah ambang batas getaran yang ditentukan oleh SNI

(Standar Nasional Indonesia).

5.2 Saran

1. Penentuan jumlah muatan bahan peledak yang digunakan per delay sebaiknya

ditentukan berdasarkan scaled distance, sehingga getaran peledakan dapat dikontrol

secara berkala.

2. Pada saat melakukan pengukuran getaran sebaiknya jauhkan alat ukur getaran dari

benda-benda yang berpotensi menghasilkan getaran, sehingga getaran yang

dihasilkan dari aktivitas peledakan dapat terekam sempurna.


DAFTAR PUSTAKA

1. Anonim, 2004, Pengukuran Vibrasi Peledakan, PAMA Persada Nusantara:

Banjarmasin

2. Badan Standarisasi Nasional Nomor SNI 7571:2010, Baku tingkat getaran

peledakan pada kegiatan tambang terbuka terhadap bangunan,

3. Baku Tingkat Getaran, Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No: Kep-

49/MENLH/11/1996.

4. Balfas, M.D. 2011. Buku Panduan Skripsi/Tugas Akhir, Seminar, dan Praktek

Kerja Lapangan. Universitas Mulawarman, Samarinda

5. Mostafa Mohamed, 2010, Vibration Control, ISBN: 978-953-307-117-6, InTech,

Available from: http://www.intechopen.com/books/vibration-control/vibration-

control.

6. Pusdiklat TMB. 2004. Modul Juru Ledak kelas II. Bandung: DISTAMBEN RI

7. Revia Oktaviani. 2006. Jurnal Ground Vibration. ATVINDO: Samarinda.

8. Revia Oktaviani. 2012. Jurnal Analisis Uji Getaran Peledakan Pada Tambang.

UNMUL: Samarinda.

9. Silitonga Martahan, 1997, Teknik Peledakan, Pusat Penelitian dan Pengembangan

Teknologi Mineral: Bandung.

10. Wandaris David, P, 1996, Analisis Tingkat Getaran Bumi, Jurusan Teknik

Pertambangan, ITB: Bandung.

http://www.intechopen.com/books/vibration-control/vibration-control

http://www.intechopen.com/books/vibration-control/vibration-control

analisis pengaruh pola rangkaian peledakan terhadap tingkat getaran tanah (ground vibration)

Documents