bab i

BAB I

Praktikum Teknik Peledakan 2014

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Sejarah Peledakan

Bahan peledak telah dikenal manusia sejak abad ke 13 oleh bangsa Cina zaman Dinasti Sung terutama sebagai mesiu atau serbuk hitam yang dikenal dengan nama black powder. Pada tahun 668, black powder tersebut digunakan sebagai greek fire dalam kegiatan perang antara Jerman dan Perancis untuk memperebutkan daerah kekuasaan. Saat memasuki era revolusi industri, seorang penulis Arab Abdullah mencatat penggunaan saltpeter sebagai bahan utama black powder. Pada tahun 1242, Roger Bacon telah menulis formula dari black powder. Kemudian di tahun 1300, Berthold Schwarz juga menulis tentang black powder sebagai senjata api dan di tahun 1380 Franciscan Monk dan Berthold Schwarz mengembangkan mesiu dalam penggunaan senapan. Tiga abad kemudian sekitar tahun 1627, Kasper Weindl untuk pertama kalinya black powder digunakan pada operasi penambangan di Hungaria. Lalu di tahun 1670, penggunaan black powder juga dipakai penambang Jerman untuk menambang tambang emas di Cornwall, Inggris. Kemudian di tahun 1675, Amerika membangun pabrik black powder di Massachusetts. Selanjutnya Inggris di tahun 1689 menggunakan bahan ini untuk penambangan timah. Begitu juga dengan Switzeland menggunakannya untuk konstruksi jalan pada tahun 1696 sedangkan di Amerika pada 1705 digunakan untuk penambangan tembaga. Sekitar 30 tahun kemudian di tahun 1749, penambang Hungaria mengenal tipe bor chisel hingga akhirnya berkat penemuan alat bor ini di tahun 1773 bangsa Amerika pun menggunakannya untuk melakukan kegiatan penambangan sekaligus peledakan memakai black powder untuk membuka pertambangan timah di connecticut.

Sekitar pertengahan tahun 1818-1821, black powder digunakan sebagai bahan peledak untuk membuat konstruksi terowongan di Pennsylvania. Di tahun 1831, William Bickford membuat safety fuse untuk kegiatan peledakan. Di tahun 1846, Ascanio Sobrero menemukan formula nitrolgiserin sebagai pemicu bahan-bahan peledak ketika bereaksi dengan tekanan dan suhu yang panas. Lalu di tahun 1849, Jonathan Court mematenkan bor sistem percussion untuk pertama kalinya dan akhirnya TNT atau trinitrotoluene oleh Wildbrand di tahun 1863. Setahun setelah penemuan TNT, orang-orang ramai mencoba meneliti dan mengembangkan kegiatan di industri bahan peledak karena memberikan untung yang besar dalam dunia bisnis hingga seorang fisikawan bernama Alfred Nobel mengembangakan teknik peledakan dengan detonator yang mana hasil percobaannya tersebut berhasil menciptakan dinamit dicampur dengan kieselguhr dan nitrogycerine di tahun 1866. Untuk pertama kalinya di tahun 1869 digunakan diamond drills untuk peledakan lubang ledak. Saat penggunaan diamond drills tersebut industri pertambangan mulai ramai di kawasan benua Eropa dan memasuki sebagian daratan benua Amerika. Pendapatan devisa negara sangat bergantung pada kegiatan penambangan pada saat itu hingga di tahun 1875 Alfred Nobel mematenkan gelatine sebagai bahan peledak untuk mendukung kinerja diamond drills dalam efektifitas kegiatan pemboran dan peledakan. Di tahun 1884, ammonium nitrate menjadi bahan peledak terpopuler untuk kegiatan peledakan karena memiliki daya ledak yang tinggi. Kurang lebih 13 tahun setelah itu, di tahun 1888 Alfred Nobel kembali menemukan ballistite yaitu bubuk peledak tidak berasap dan menjadikannya ilmuan tersukses pada waktu tersebut.

Kegiatan industri pertambangan mulai merajalela di kawasan Eropa ketika ditemukannya kembali teknologi untuk peledakan yaitu adanya kabel detonator di tahun 1902. Dengan adanya penemuan tersebut di tahun 1908, Lembaga Survei Geologi Amerika mulai melakukan tes untuk menguji bahan peledak untuk tambang batubara bawah tanah. Hasil tersebut memberikan efek yang sangat besar bagi dunia pada waktu itu. Sangat disayangkan di tahun 1917 meletuslah perang dunia I yang menghabiskan sebanyak kurang lebih 115.000 ton black powder dan akhirnya pada pemakaian black powder berkurang dan banyak pabrik tutup selanjutnya bahan ini jarang digunakan dalam dunia pertambangan dan diganti bahan peledak lain yang lebih aman dan ekonomis sementara untuk keperluan militer masih dipakai sebagai mesiu (proyektil peluru).

Walaupun dalam suasana perang dunia, kegiatan pertambangan sangat diminati oleh orang-orang Eropa dan Amerika pada waktu itu dan tak jarang Institut Pendidikan mulai menerapkan pengetahuan teknik peledakan salah satunya di IME di tahun 1926. Banyak sarjana peledakan yang terlahir dari Institut ini dan menghasilkan penemuan baru di industri pertambangan yang mana salah satunya pada tahun 1928 kembali ditemukan lagi penggunaan mata bor yang dapat dilepas di Anaconda Copper Mine, Botte, dan Montana. Diawal tahun 1930 ditemukan jackleg drill dan saat itu perizinan pengiriman dinamit ke luar negeri sudah sangat diperbolehkan mengingat pentingnya kegiatan penambangan pada saat itu. Di tahun 1933, Roller Cote Bits digunakan pada kegiatan pemboran dan peledakan menggunakan dinamit pada pertambangan minyak di kawasan Eropa. Di tahun 1946, IME mengenalkan tingkatan asap kepada dunia pada peledakan tambang bawah tanah dengan menggunakan delay milisecond. Pada tahun 1956, penggunaan ANFO mulai dipatenkan oleh perusahaan U.S Steel Corps Oliver Mining Division. Kemudian di tahun 1967 penggunaan nonel dan emulsi pada kegiatan peledakan mulai diterapkan di Swedia. Selanjutnya dari tahun ke tahun teknologi semakin canggih dan di tahun 1980-an sampai sekarang penggunaan komputer memiliki peran yang begitu besar untuk ketepatan perhitungan peledakan.

1.2. Teori Peledakan

Peledakan adalah kegiatan pemecahan suatu material (batuan) dengan menggunakan bahan peledak atau proses terjadinya ledakan. Suatu operasi peledakan batuan akan mencapai hasil optimal apabila perlengkapan dan peralatan yang dipakai sesuai dengan metode peledakan yang diterapkan. Dalam membicarakan perlengkapan dan peralatan peledakan perlu hendaknya terlebih dahulu dibedakan pengertian antara kedua hal tersebut. Peralatan peledakan (blasting equipment) adalah alat-alat yang dapat digunakan berulang kali misalnya blasting machine, crimper dan sebagainya. Sedangkan perlengkapan peledakan hanya dipergunakan dalam satu kali proses peledakan atau tidak bisa digunakan berulang kali. Untuk setiap metode peledakan perlu perlengkapan dan peralatan yang diperlukan berbeda - beda. Oleh karena itu agar tidak terjadi kerancuan dalam pengertian maka dibuat sistematika berdasarkan tiap-tiap metode peledakan dalam arti bahwa perlengkapan dan peralatan akan dikelompokan berdasarkan metodenya.

Berikut adalah penjelasan teori peledakan secara umum yaitu :1. 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.

2. Tegangan tekan (compressive stress) mengalir kesegala arah lubang tembak dengan kecepatan sama dengan kecepatan gel sonic. Ketika tegangan tekan ini melewati bidang bebas (free face) memantul kembali sehingga timbul gaya tarik.

3. Ketika timbul rekahan akibat pecahnya batuan, aliran at ekspansi gas dari handak mendorong batuan ke segala arah sehingga batuan terlempar.

4. 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.Berikut metode - metode rancangan peledakan menurut beberapa ahli, antara lain :

1. Rancangan menurut C. J. Konya

Burden dihitung berdasarkan diameter lubang ledak, jenis batuan dan jenis bahan peledak yang diekspresikan dengan densitasnya. Berikut rumus rancangan menurut C. J. Konya, yaitu :

.................. (Persamaan 1.1)

Dimana : B = Burden (ft)

De = Diameter bahan peledak (inchi)

e = Berat jenis bahan peledak dan

r = Berat jenis batuan

2. Rancangan menurut R. L. Ash

Burden dihitung berdasarkan diameter lubang ledak dengan mempertimbangkan konstanta KB yang tergantung pada jenis atau grup batuan dan bahan peledak. Konstanta KB dapat dirumuskan sebagai berikut :

.............. (Persamaan 1.2)

Dimana : KB = Konstanta burden KB.std = Konstanta yang tergantung jenis batuan dan bahan peledak (lihat Tabel 1.1.)Tabel 1.1Burden Standar (KB.std) menurut R.L. AshType of explosivesRock Group

Soft

(< 2 t/m3)Medium

(2-2,5 t/m3)Hard

(> 2,5 t/m3)

Low density (0,8 0,9 g/cc) and low strength302520

Medium density (1,0 1,2 g/cc) and medium strength353025

High density (1,3 1,6 g/cc) and high strength403530

*Sumber: fauzi 2013

3. menurut ICI-ExplosiveBurden dan spasi dapat berubah tergantung pada sekuen penyalaan yang digunakan, yaitu :a. Tipe sistem penyalaan tergantung pada bahan peledak yang dipilih dan peraturan setempat yang berlaku.

b. Delay antar lubang sepanjang baris yang sama disarankan minimal 4 ms per meter panjang spasi.

c. Delay minimum antara baris lubang yang berseberangan antara 4 ms 8 ms per meter. Dikhawatirkan apabila lebih kecil dari angka ms tersebut tidak cukup waktu untuk batuan bergerak ke depan dan konsekuensinya bagian bawah setiap baris material akan tertahan.

d. In-hole delay direkomendasikan untuk meledak terlebih dahulu sampai seluruh surface delay terpropagasi seluruhnya.

(Anonim, 2014)

Bahan peledak kimia adalah senyawa kimia atau campuran senyawa kimia yang apabila dikenakan panas, benturan, gesekan, atau kejutan (shock) secara cepat dengan sendirinya akan bereaksi dan terurai (exothermic decomposition). Penguraian ini menghasilkan produk yang lebih stabil dan umumnya berupa gas-gas bertekanan tinggi yang mengembang pada suhu tinggi akibat panas yang dihasilkan dari reaksi eksotermis. Besarnya tenaga yang dihasilkan suatu bahan peledak terutama tergantung pada jumlah panas yang dihasilkan selama peledakan.

Energi bahan peledak ditimbulkan karena adanya reaksi eksotermis pada saat terjadi reaksi kimia antara bahan-bahan penyusun bahan peledak menjadi gas-gas dalam waktu yang sangat singkat melalui penyalaan oleh suatu inisiator (primer). Energi yang dilepaskan tersebut tidak dapat terkonsentrasi sepenuhnya untuk menghancurkan massa batuan (membentuk fragmentasi), tetapi terbagi dalam beberapa jenis energi yang terdistribusi menjadi dua bagian besar yaitu energi terpakai(work energy) dan energi tak terpakai(waste energy). Energi terpakai maksudnya adalah energi yang menimbulkan tenaga untuk menghancurkan batuan pada proses peledakan sedangkan energi tak terpakai adalah energi yang tidak berperan secara langsung dalam proses penghancuran batuan bahkan dalam kondisi tertentu terkonversi menjadi energi yang merugikan operasional peledakan.1. Energi terpakai(work energy)Terdapat dua jenis produk energi terpakai yaitu energi kejut dan energi gas. Ditinjau dari aspek pemanfaatannya, bahan peledak yang memiliki enegi kejut yang tinggi dapat diterapkan dalam proses peledakan bongkah batu (boulder) dengan metodemud capping boulders yang disebut jugaplaster shooting atau untuk proses peruntuhan bangunan (demolition). Dengan demikian energi kejut secara efektif akan terlihat pada peledakan dengan menggunakan metodeexternal chargeatau muatan di luar lubang tembak. Sedangkan pada kolom lubang ledak dengan bahan peledak didalamnya disumbat atau dikurung rapat oleh material penyumbat (stemming) maka digunakan bahan peledak yang memiliki energi gas yang tinggi.

Ditinjau dari aspek reaksinya dapat dilihat dari sifat reaksi bahan peledak lemah (low explosives) dan bahan peledak kuat (high explosives). Reaksi bahan peledak lemah adalah deflagrasi atau rambatan pembakaran secara cepat dengan kecepatan rambat antara 600 1200 m/s (2000 4000 f/s). Bahan peledak ini tidak menghasilkan energi kejut, tetapi hanya menghasilkan tenaga dari rambatan ekspansi gas contohnya adalah black powder yang merupakan campuran antarapotasium nitrat atausodium nitrat,sulphur, dan charcoal. Sementara reaksi bahan peledak kuat adalah detonasi atau meledak dan menghasilkan tenaga dalam bentuk tekanan kejut maupun tekanan dari ekspansi gas.a. Energi kejut(shock energy)Energi kejut adalah energi yang ditransmisikan terhadap batuan sebagai akibat dari tekanan detonasi bahan peledak. Tekanan detonasi adalah fungsi dari densitas bahan peledak kali kuadrat kecepatan reaksi bahan peledak yang hasilnya merupakan energi kinetik. Tekanan detonasi atau tekanan ledak dibentuk oleh rambatan atau propagasi gelombang detonasi sepanjang kolom bahan peledak.Tekanan detonasi maksimum terjadi pada arah aliran gelombang kejut dan pada bahan peledakcartridge dimana posisi tekanannya berlawanan arah dengan arah inisiasi peledakan. Pada bagian sisicartridge, tekanan detonasi mendekati nol sepanjang gelombang detonasi tidak melebihi bagian ujungcartridge. Untuk mendapatkan efek tekanan detonasi maksimum dari bahan peledak (cartridge) maka inisiasi bahan peledak sebaiknya dilakukan pada salah satu ujung yang berlawanan arah terhadap bagian ujung lain yang kontak dengan material atau batuan. Permukaan material yang sejajar dengan bagian sisicartridge akan menerima efek tekanan detonasi kecil, namun demikian material akan hancur karena dampak yang disebabkan oleh ekspansi gas secara radial setelah gelombang detonasi berlangsung.b. Energi gas (gas energy)Energi gas hasil proses peledakan adalah tekanan dari ekspansi gas yang menerobos dinding lubang ledak setelah reaksi kimia peledakan selesai. Energi gas yang dilepaskan selama proses detonasi tersebut merupakan penyebab utama pecahnya batuan. Tekanan gas disebut juga dengan tekanan ledak dipengaruhi oleh temperatur reaksi dan volume gas yang dibebaskan pada saat terjadinya reaksi yang besarnya diperkirakan satu setengah kali tekanan detonasi. Besarnya tekanan ledakan berhubungan langsung dengan volume gas per unit berat bahan peledak dan besarnya jumlah panas yang dikeluarkan selama proses reaksi kimia berlangsung. Semakin tinggi temperatur reaksinya pada keadaan volume gas yang konstan maka akan semakin tinggi tekanan gasnya. Semakin banyak volume gas yang dikeluarkan pada temperatur yang sama maka tekanannya akan semakin meningkat. Tekanan ledak dapat diukur melalui uji ledakan bawah air atau underwater test.

2. Energi tak terpakai (waste energy)Reaksi peledakan disamping menghasilkan energi yang mampu menghancurkan batuan juga akan selalu menghasilkan energi yang tidak berkaitan langsung dengan tujuan penghancuran batuan bahkan akan memberi dampak negatif terhadap lingkungan. Energi yang tidak berkaitan langsung dengan proses penghancuran batuan dikelompokkan ke dalam energi tak terpakai atau waste energy. Jenis energi tak terpakai adalah energi panas, energi suara, energi sinar/cahaya dan energi seismik.

Kelompok energi tidak terpakai terbentuk oleh adanya deformasi elastis dan plastis batuan dari energi peledakan. Energi peledakan yang mengakibatkan terjadinya deformasi elastis akan menghasilkan gelombang regangan disebut juga stress waves atau body waves yang bergerak melalui massa batuan dan dapat menyebabkan retakan lanjutan akibat pantulan energi dari bidang diskontinuitas. Deformasi elastis juga menyebabkan gelombang seismik yang cukup mengganggu karena gelombang seismik ini pada tingkatan tertentu akan dapat merusak bangunan dan mengganggu manusia.a. Energi panas (heat energy)Reaksi kimia yang terjadi pada bahan peledak bersifat eksotermis yaitu suatu reaksi yang menghasilkan panas. Pada peledakan dengan reaksi kimia yang menghasilkan Zero Oxygen Balance (ZOB) akan diperoleh temperatur panas sebesar 2980K pada tekanan 760 mm Hg.

b. Energi sinar (light energy)Energi sinar merupakan salah satu produk yang dihasilkan dari reaksi kimia bahan peledak pada saat inisiasi atau penyalaan (diledakkan). Kontribusi energi untuk menimbulkan kilatan sinar ini relatif kecil dan cahaya yang dihasilkan tidak membahayakan.c. Energi suara (sound energy)Hampir semua peristiwa peledakan menghasilkan suara. Pada keadaan normal, suara peledakan dapat mencapai 140 dB yang merupakan batas ambang peledakan yang tidak menimbulkan kerusakan material atau aman bagi infrastruktur, peralatan dan lain-lain.Peledakan menghasilkan gelombang suara yang terdengar sebagai ledakan. Peledakan juga menghasilkan suara bias yang tidak terdengar. Suara merupakan energi transmisi yang merambat melalui atmosfer, bila tidak ada atmosfer maka tidak akan ada suara. Suara tidak akan ditransmisikan pada ruang hampa udara karena suara memerlukan media transmisi untuk menghantarkan gelombangnya.Suara peledakan mewakili energi tak terpakai yang mirip dengan energi seismik karena energi ini tidak dapat memecah batuan. Dari bentuk fisiknya, atmosfer merupakan fluida yang tetap bertahan pada perubahan volume namun tidak tahan pada perubahan bentuk.

Gelombang suara mempunyai elastisitas volume tetapi tidak mempunyai elastisitas memotong. Karena itu semua jenis fluida termasuk udara merupakan media transmisi untuk gelombang datar atau tekan (compressional waves) dan tidak untuk gelombang tegak (shear waves) yang bersifat naik turun.

Kecepatan suara merupakan fungsi temperatur, jika temperatur udara berkurang maka kecepatan suara akan berkurang pula. Hal ini menjadikan beban yang signifikan terhadap suara yang merambat melalui atmosfer dan terkadang menyebabkan arah suara akan berubah serta terjadinya konsentrasi energi. Pada kondisi normal, kecepatan suara sebesar 330 m/det (1.000 ft/sec). Energi suara ini terjadi pada saat :

1) Batuan terpecah dan tekanan gas dalam lubang ledak terlepas ke udara bebas/atmosfer2) Penyumbat bahan peledak terlepas

3) Permukaan batuan bergeser

4) Pada saat terjadi pergeseran di sekitar lubang ledakd. Energi seismik(seismic energy)Energi seismik menghasilkan gelombang yang merupakan transmisi energi melalui massa batuan yang solid. Gelombang inilah yang menyebabkan getaran peledakan yang dapat dirasakan manusia dan dapat merusak bangunan. Peledakan yang diatur dan diperhitungkan dengan seksama dapat mengurangi efek gelombang seismik. Oleh sebab itu sasaran peledakan tidak saja terkonsentrasi pada fragmentasi batuan, tetapi juga perlu diasosiasikan untuk meminimalkan energi tak terpakai, diantaranya energi seismik.Terdapat dua jenis gelombang seismik yaitu gelombang badan(body waves)dan gelombang permukaan (surface wave). Disebut gelombang badan karena gelombang ini merambat ke sepanjang batuan serta menembus massa batuan. Gelombang badan ada dua jenis yaitu gelombang tekan(compressional waves)dan gelombang geser(shear waves).1) Gelombang tekan disebut juga gelombang primer (P-waves) menghasilkan gerakan partikel tekan-tarik secara bergantian yang akan menghasilkan kompresi dan dilatasi dan merambat serta bergetar searah dengan perambatan gelombang.2) Gelombang geser disebut juga gelombang sekunder (S-waves) adalah gelombang tegak yang menghasilkan getaran partikel naik-turun dengan arah tegak lurus perambatan gelombang.Gelombang permukaan merambat di luar lapisan atau di permukaan batuan dan tidak menembus lapisan massa batuan. Gelombang ini akan terbentuk apabila gelombang badan menemukan permukaan bebas dan mengalami mengalami refleksi.Terdapat dua jenis gelombang permukaan yaitu :1) Gelombang Reyleigh (R-waves), yaitu gerakan partikel berputar mundur(retograde circular motion) membuat lapisan eliptis pada bidang vertikal sejajar arah perambatan gelombang.

2) Gelombang Love(Q-waves), yaitu gerakan partikel tegak lurus dengan arah perambatan gelombang.

(Anonim, 2014)

*Sumber: www.academia.edu/6338392/Teknik_Peledakan

Gambar 1.1

Tahap-Tahap Pecahnya Batuan

5. Pada grafik berikut ditunjukkan expansi dari lubang tembak dengan waktu yang dibutuhkan.


Gambar 1.2

Grafik Expansi Lubang Ledak

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. Disamping pecahan natural terbentuk pecahan baru karena interaksi antara pengaruh tegangan disekitar lubang tembak dan tegangan tarik terbentuk oleh pantulan (refleksi) adanya bidang bebas, ekspansi gas menyusul dan memecahkan masa batuan.

Selain memberikan dampak positif, kegiatan peledakan akan menghasilkan dampak negatif yaitu antara lain :

1. Menghasilkan fumes atau asap beracun2. Adanya batuan yang terlempar (fly rock)3. Getaran dan suara yang bising.Pada kegiatan peledakan terdapat proses pecahnya batuan yang terdiri dari tiga fase yaitu :

1. Fase I (dynamic loading)Pada saat bahan peledak meledak, tekanan tinggi yang ditimbulkan akan menghancurkan batuan di daerah sekitar lubang tembak, gelombang kejut yang meninggalkan lubang tembak merambat dengan kecepatan 2750-5200 ft/detik akan mengakibatkan tegangan tangensial yang menimbulkan rekahan yang menjalar dari daerah lubang tembak. Rekahan radial pertama terjadi dalam waktu 1-2 ms.

2. Fase II (quasi-siatic loading)Tekanan akibat lubang kejut yang meninggalkan lubang tembak pada proses pemecahan tahap I adalah positif. Apabila gelombang kejut mencapai bidang bebas (free face), gelombang tersebut akan dipantulkan. Bersamaan dengan itu tekanannya akan turun dengan cepat dan kemudian berubah menjadi negatif serta menimbulkan gelombang tarik (tension wave). Gelombang tarik ini merambat kembali di dalam batuan. Oleh karena kuat tarik batuan lebih kecil daripada kuat tekan, maka akan terjadi rekahan-rekahan (primary failure cracks) karena tegangan tarik yang cukup kuat sehingga menyebabkan terjadinya slabbing atau spalling pada bidang bebas. Dalam proses pemecahan tahap I dan II fungsi dari energi yang ditimbulkan oleh gelombang kejut adalah membuat rekahan-rekahan kecil pada batuan. Secara teoritis jumlah energi gelombang kejut hanya berkisar antara 5-15 % dari energi total bahan peledak. Jadi gelombang kejut tidak secara langsung memecahkan batuan tetapi mempersiapkan batuan untuk proses pemecahan tahap akhir.

3. Fase III (release of loading)Dibawah pengaruh tekanan sangat tinggi dari gas-gas hasil peledakan maka rekahan radial utama (tahap II) akan diperbesar secara cepat oleh efek kombinasi dari tegangan tarik yang disebabkan kompresi radial dan pembajian (pneumatic wedging). Apabila massa di depan lubang tembak gagal mempertahankan posisinya dan bergerak ke depan maka tegangan tekan tinggi yang berada dalam batuan akan dilepaskan seperti spiral kawat yang ditekan kemudian dilepas. Akibatnya pelepasan tegangan tekan ini akan menimbulkan tegangan tarik yang besar di dalam massa batuan. Tegangan tarik inilah yang melengkapi proses pemecahan batuan yang telah dimulai pada tahap II. Rekahan yang terjadi dalam proses pemecahan tahap II merupakan bidang-bidang lemah yang membantu fragmentasi utama pada proses peledakan.

(Achri, 2014)


Gambar 1.3Fase-Fase Pecahnya Batuan1.3. Pengetahuan Bahan Peledak

Bahan peledak adalah sebagai suatu bahan kimia senyawa tunggal atau campuran berbentuk padat, cair, atau campurannya yang apabila diberi aksi panas, benturan, gesekan atau ledakan awal akan mengalami suatu reaksi kimia eksotermis sangat cepat dan hasil reaksinya sebagian atau seluruhnya berbentuk gas disertai panas dan tekanan sangat tinggi yang secara kimia lebih stabil. Bahan-bahan peledak yang dipergunakan umumnya adalah campuran dari persenyawaan-persenyawaan yang mengandung 4 (empat) elemen-elemen dasar yaitu C (Carbon), H (Hidrogen), N (Nitrogen) dan O (Oksigen).

Macam-macam bahan peledak yaitu :

1. Heavy ANFO

Bahan peledak heavy ANFO adalah campuran daripada emulsi dengan ANFO dengan perbandingan yang bervariasi. Keuntungan dari campuran ini sangat tergantung pada perbandingannya, walaupun sifat atau karakter bawaan dari emulsi dan ANFO tetap mempengaruhinya.


Gambar 1.4

Heavy ANFO

2. ANFO

ANFO adalah singkatan dari ammoniun nitrat (AN) sebagai zat pengoksida dan Fuel Oil (FO) sebagai bahan bakar. Setiap bahan bakar berunsur karbon baik berbentuk serbuk maupun cair dan dapat digunakan sebagai pencampur dengan segala keuntungan dan kerugiannya. Pada tahun 1950-an di Amerika masih menggunakan serbuk batubara sebagai bahan bakar dan sekarang sudah diganti dengan bahan bakar minyak khususnya solar.


Gambar 1.5

ANFO3. Emulsi

Emulsi adalah bahan peledak yang terbuat dari fase oksida liquid dicampur dengan fase minyak (solar atau minyak diesel) ditambah emulsifier untuk mempertahankan fase emulsinya. Sebagai pemekarnya bisa digunakan glass microballons atau agent gassing kimia untuk menimbulkan fenomena hot spot karena butiran oksidator sangat halus yaitu 0,001 mm.


Gambar 1.6

Emulsi

Bahan peledak diklasifikasikan berdasarkan sumber energinya menjadi bahan peledak mekanik, kimia, dan nuklir (J. J. Manon, 1978). Karena pemakaian bahan peledak kimia lebih luas dibandingkan dengan sumber energi lainnya, maka pengklasifikasian bahan peledak kimia lebih intensif diperkenankan. Pertimbangan pemakaiannya antara lain harga relatif murah, penanganan teknis lebih mudah, lebih banyak variasi waktu tunda (delay time) dan dibandingkan dengan nuklir bahayanya lebih rendah (Anonim, 2014).

Secara umum peledakan akibat reaksi dari bahan peledak akan terjadi jika terdapat 3 komponen yaitu oxidizer, bahan bakar, dan pemicu (penyalaan). Oxidizer berfungsi sebagai agen yang mentransfer oksigen bagi keberlangsungan reaksi pembakaran pada bahan bakar. Bahan peledak yang terdiri dari oxidizer dan bahan bakar tidak akan meledak jika tidak adanya pemicu atau penyalaan (initiation).


Gambar 1.7

Segitiga PeledakanDibawah ini terdapat profile dari Perusahaan-perusahaan produsen bahan peledak yaitu :

1. PT. Dahana

Awal sejarah PT. Dahana ditandai dengan pembangunan pabrik dinamit (NG based) pada tahun 1966 di lingkungan pangkalan TNI-AU Tasikmalaya. Seiring dengan perkembangan teknologi dan permintaan pasar, pada tahun 1991 dilakukan alih teknologi water based emulsion yang mempunyai derajad keamanan (safety) lebih tinggi dengan produknya dari jenis cartridge demulsion. Keinginan untuk selalu berkembang dan menjadi yang terbaik telah mendorong Dahana untuk selalu memperbaiki kualitas operasinya secara terus menerus. Kesempatan beroperasi bersama (joint operation) untuk melayani PT. Kaltim Prima Coal (KPC) sejak tahun 1994 bermitra dengan salah satu pemain global merupakan langkah awal Dahana memasuki dunia jasa aplikasi handak. Kesuksesan proyek ini menjadi tonggak kesinambungan kerjasama berikutnya di penambangan lain di Kalimantan Tengah dan Sumbawa. Prestasi yang terukir sejauh ini sangat bermakna dalam memantapkan jati diri Dahana untuk terus fokus pada bisnis jasa handak dan aplikasinya sebagai kompetensi inti (core competence) perusahaan (Anonim, 2014).

Tabel 1.2Produk- produk PT. Dahana

*Sumber : Fauzi 20132. PT. Dyno Nobel Xplosive (DNX)

Dyno Nobel Xplosive (DNX) merupakan pemasok terkemuka bahan peledak industri dan jasa peledakan untuk pertambangan, penggalian, industri seismik dan konstruksi. Dyno Nobel adalah pemimpin pasar di Amerika Utara, pasar bahan peledak terbesar di dunia, pemasok terbesar kedua di Australia dan bahan peledak terbesar ketiga pasar di dunia.Dyno Nobel dibeli pada tahun 2008 oleh Incitec Pivot Limited (ASX -IPL) suatu Top ASX 50 perusahaan. Incitec Pivot adalah produsen bahan kimia memasok pupuk pertanian dan bahan kimia industri untuk pasar Australia dan internasional.Dyno Nobel mempekerjakan lebih dari 3.000 orang dan memiliki 34 fasilitas manufaktur di Australia, Kanada, Amerika Serikat, Indonesia, Meksiko, Amerika Selatan dan Papua Nugini. Dyno Nobel terkenal akan performa keamanan yang sangat baik dan sebagai penyedia produk dan layanan yang inovatif untuk pelanggan (Anonim, 2014).

Produk - produk yang dihasilkan dapat dilihat pada tabel dibawah ini :Tabel 1.3

Produk-Produk PT. DNX

NoNama Produk

1Powermite Max

2Powermite Thermo

3Powermite Pro

4Powermite Right Pac

5Powermite Plus

6Z-Bag

7Dynosplit Right

8Anfo

9Blast Hi-T

10Sanfold

*Sumber : Fauzi 20133. PT. OricaOrica Mining Services adalah pemasok terkemuka dunia bahan peledak komersial. Mereka bekerjasama dengan pelanggannya untuk meningkatkan hasil produktivitas, ekonomi dan lingkungan dari tambang individu. Mereka melakukan hal ini melalui penerapan solusi peledakan canggih disesuaikan dengan kebutuhan khusus mereka dan tantangan.

Orica adalah penyedia terkemuka dunia solusi peledakan komersial yang berfokus pada keamanan, biaya-efektif, akurat dan fleksibel. Produk-produk mereka dapat dibagi menjadi segmen yang luas termasuk nitrat amonium, bahan peledak-bahan peledak Bulk dan Kemasan.Orica telah mempelopori teknologi baru selama lebih dari satu abad dan beradaptasi dengan kebutuhan industri pertambangan global yang berubah. Orica memiliki kantor regional di Australia, Asia, Eropa, Timur Tengah, Afrika, Amerika Utara dan Amerika Latin (Anonim, 2014).

Tabel 1.4Produk-Produk PT. Orica

Product Description Markets

AmexStandard packaged ANFO Underground, Surface, Quarry & Construction Underground,

Amex KPackaged Blend of Ammonium Nitrate, Inert Material and Refined Oil Underground, Surface, Quarry & Construction Underground,

Amex LEAmex LE is a packaged blend of Ammonium Nitrate, inert material and refined oil designed for controlled blasting under dry conditions. Underground, Quarry & Construction, Tunnelling and Underground Construction

Amex WRWater resistant package

d ANFO Underground, Surface, Quarry & Construction Underground,

Apex Super 1000High-strength booster sensitive watergel Underground, Surface, Quarry & Construction Underground,

Apex Super 2000Low density booster sensitive watergel Underground, Surface

Apex Super 3000Standard booster sensitive watergel Underground, Surface, Quarry & Construction Underground,

Apex Super 6000High strength booster sensitive Underground, Surface, Quarry & Construction Underground,

Coalite/ Gelcoalite ZDetonator sensitive permissible dynamite explosive Underground, Surface

*Sumber : Fauzi 2013

4. PT. Multi Nitrotama Kimia

PT. Multi Nitrotama Kimia (MNK) adalah penyedia terkemuka bahan peledak pertambangan dan jasa peledakan di Indonesia. MNK memiliki lebih dari 20 tahun track record yang terbukti dalam memproduksi Amonium Nitrat (AN) dan baru-baru memperluas kapasitas produksi menjadi 150.000 ton per tahun. MNK adalah pemimpin pasar di Indonesia dengan hubungan yang kuat dengan sebagian besar pemain utama dalam industri pertambangan Indonesia.Sebuah perjanjian usaha patungan yang ditandatangani pada 10 Februari 1987 antara pemegang saham yaitu PT. Bimantara Citra, PT. Pupuk Kujang dan Dana Karya Abadi (DAKAB) Foundation. PT. Multi Nitrotama Kimia (PT. MNK) telah ditetapkan pada tanggal 10 April 1987 dengan Akta Notaris Imas Fatimah, SH, No.84 di Jakarta sebagai Penanaman Modal Dalam Negeri atau PMDN.

Pada tanggal 20 Juni 1990, Satuan Asam Nitrat digantikan untuk menghasilkan premiere production dan dilanjutkan dengan Amonium Nitrat Satuan pada tanggal 5 Juli 1990. Situs-situs unit berlokasi di kawasan industri Kujang seluas 5 hektar daerah. Kapasitas Asam Nitrat adalah 55.000 MT/tahun Amonium Nitrat. Pada tahun 1994, PT. Multi Nitrotama Kimia mulai memperluas bisnis dengan menyediakan aksesoris peledakan serta menyediakan jasa peledakan di lokasi yang memilki banyak custommer. Pada tahun 2000, PT. Multi Nitrotama Kimia mulai mengubah inti bisnis mereka dari "industri berbasis nitarate" menjadi "Explosive Produsen & Mining Services".

(Anonim, 2014)5. PT. Kaltim Nitrate Indonesia (KNI)

PT. Kaltim Nitrate Indonesia merupakan produsen terbesar Porousprill Amonium Nitrate di Indonesia dengan kapasitas tahunan 300.000 metrik ton. Ini adalah joint venture antara Orica Investment (Indonesia) PtyLtd dan mitra lokal PT. Armindo Prima yang menjadi pemegang saham terbesar. Lokasi pabrik pengolahan Amonium Nitrat berlokasi di Bontang, Kalimantan Timur. Selain dekat dengan beberapa proyek pertambangan batubara terbesar, lokasi Kaltim Nitrate Indonesia yang ditentukan oleh ketersediaan bahan baku dan utilitas di Kaltim Industrial estate. Fasilitas AN merupakan bagian dari kawasan industri dan memiliki akses ke dermaga Tursina untuk memuat produk kantong menjadi tiga waktu kapal charter, untuk memasok ke berbagai proyek pertambangan di Indonesia.Pembangunan pabrik dimulai pada Agustus 2009 dengan nilai investasi sebesar 455 juta USD dan dengan visi untuk menjadi produsen terbesar AN di negara untuk secara khusus melayani industri pertambangan. Di masa lalu, perusahaan tambang telah tergantung pada impor AN bersumber terutama dari China & Australia. Keamanan pasokan produk impor selalu bergantung pada pasokan & permintaan regional yang terisolasi dari dinamika pasar Indonesia (Anonim, 2014).

1.3.1. Klasifikasi Bahan Peledak

Bahan peledak dapat digolongkan berdasarkan beberapa cara yaitu :

a. Berdasarkan Lapangan Operasi, antara lain :

1) Bahan peledak militer yaitu bahan peledak yang dipakai khusus dalam operasi militer misalnya dalam peperangan.

2) Bahan peledak sipil yaitu bahan peledak yang dipakai dalam operasi pembangunan atau kesejahteraan penambangan.

b. Berdasarkan Komposisi, antara lain :

1) Senyawa Tunggal yaitu bahan peledak yang terdiri dari satu macam senyawa. Contohnya yaitu PETN (Penta Erthrilol Tetra Nitrat) dan TNT (Tri Nitro Toluena).2) Campuran yaitu bahan peledak yang terdiri dari berbagai senyawa tunggal. Contohnya yaitu Dinamit, Black Powder dan ANFO.

c. Berdasarkan Kecepatan Perambatan Gelombang atau Kekuatan Ledakan, antara lain :

1) Low Explosive adalah bahan peledak yang kecepatan perambatan reaksinya rendah dan umumnya lebih kecil dari 1.500 m/sec. Peristiwa perambatan reaksinya disebut pembakaran (sangat lambat) dan deflagrasi (agak cepat).

2) High Explosive adalah bahan peledak yang kecepatan perambatan reaksinya tinggi dan umumnya lebih besar dari 1.500 m/sec. Contohnya dinamit, TNT, PETN. Peristiwa perambatan reaksinya disebut ledakan.

d. Berdasarkan Kepekaannya, antara lain :

1) Initiating Explosive adalah bahan peledak yang mudah meledak karena adanya api, panas, benturan, gesekan. Contohnya yaitu PbNg, Hg (ONC)2, dan bahan-bahan untuk isian detonator.

2) Non Initiating Explosive adalah bahan peledak yang sukar meledak karena adanya api, panas, benturan, dan gesekan.


Gambar 1.8

Jenis Bahan Peledak Berdasarkan Kekuatan Ledakan

Tabel 1.5

Dasar Penggolongan Bahan Peledak

DASAR PENGGOLONGANLOW EXPLOSIVEHIGH EXPLOSIVE

Efek PeledakanHeaving Effect (mendorong/mengangkat)Shattering Effect (menghancurkan)

Cara MeledakkanPembakaran ApiPeledakan Detonator

Proses PeledakanDeflagrasiDetonasi

Kecepatan Rambat Gelombang< 1.500 m/sec>1.500 m/sec

Rumus KimiaAnorganik

(Black Powder)Organik

(NG, TNT)


Campuran utama bahan peledak ANFO adalah Ammonium Nitrat (AN) dan Fuel Oil (FO). Ammonium Nitrat pada suhu normal mempunyai sifat stabil akan tetapi jika dipanasi pada temperatur 150o C 200o C akan berubah menjadi cair (H2O) dan gas-gas Nitrogen Dioxide (NO2) tanpa meledak dan bila dipanasi terus menerus tanpa ada batasnya akan meledak secara langsung dengan berkekuatan tinggi (High Explosive). Ciri-ciri Ammonium Nitrat (NH4NO3) yaitu :

a. Densitas

1) Butiran berpori 0,74 0,78 gr/cc (untuk agen peledakan)

2) Butiran tak berpori 0,93 gr/cc (untuk pupuk urea)

b. Porositas

1) Mikroporositas 15%

2) Makro plus mikroporositas 54%

3) Butiran tak berpori mempunyai porositas 02%

c. Ukuran partikel yang baik untuk agen peledakan antara 1-2 mm

d. Tingkat kelarutan terhadap air bervariasi tergantung temperatur yaitu :

1) 5o C tingkat kelarutan 57,5 % (berat)

2) 10o C tingat kelarutan 60 % (berat)

3) 20o C tingkat kelarutan 65 % (berat)

4) 30o C tingkat kelartuan 70 % (berat)

5) 40o C tingkat kelarutan 74 % (berat)

Ciri-ciri ANFO yaitu :

a. Tidak tahan air dan kecepatan detonasi 2.300 4.500 m/det

b. Tidak tahan panas yang tinggi dan api

c. Sangat peka terhadap listrik statis dan listrik dinamis

d. Harga relatif lebih murah

e. Penanganan dan pengangkutan sangat aman dan mudah

f. Termasuk peledak jenis Blasting Agent1.3.2. Karakteristik Bahan Peledak

a. Kekuatan (strength)

Kekuatan bahan peledak berkaitan dengan energi yang mampu dihasilkan oleh suatu bahan peledak. Strength dinyatakan dalam jumlah persentase dari NG (Nitro glyserine) dalam total berat dari bahan peledak jenis Strength Dynamit atau persentase dari NG dalam setiap dodol (catridge) bahan peledak jenis bahan mengandung NG, maka untuk memudahkan pengukuran strength dari suatu bahan peledak dipakai dua cara yaitu :

1) Weight Strength, berdasarkan berat dari bahan peledak.

2) Volume Stregth, berdasarkan volume dari bahan peledak.b. Kecepatan Detonasi

Merupakan laju rambatan gelombang detonasi sepanjang bahan peledak dengan satuan millimeter per sekon (m/s) atau feet per second (fps). Makin tinggi kecepatan rambat gelombang ledak suatu bahan peledak, makin kuat bahan peledak tersebut. Kecepatan perambatan gelombang dapat diukur dengan menggunakan alat Micro Timer.

c. Tekanan Detonasi

Tekanan Detonasi adalah tekanan yang terjadi disepanjang zona reaksi peledakan hingga terbentuk reaksi kimia seimbang sampai ujung bahan peledak yang disebut sebagai bidang chapman-jouguet (C-J Plane).

d. Densitas

Secara umum adalah angka yang menyatakan perbandingan berat per volume. Densitas dapat dinyatakan dalam 3 (tiga) cara :

1) Berat per unit volume

2) Loading density (berat bahan peledak per unit panjang isian, lb/ft)

3) Catridge Count, banyaknya catridge atau batang bahan peledak

e. Sensitifitas

Sensitifitas adalah sifat yang menunjukkan tingkat kemudahan inisiasi bahan peledak atau ukuran minimal booster yang diperlukan. Sifat sensitif bahan peledak bervariasi tergantung pada komposisi kimia bahan peledak, diameter, temperatur, dan tekanan.

f. Ketahanan Terhadap Air

Merupakan ukuran kemampuan suatu bahan peledak untuk melawan air disekitarnya tanpa kehilangan sensitifitas atau efisiensi.

g. Kestabilan Kimia (Chemical Stability)

Maksudnya adalah kemampuan untuk tidak berubah secara kimia dan tetap mempertahankan sensitivitas selama dalam penyimpanan di dalam gedung dengan kondisi tertentu.h. Karakteristik Gas ( Fumes Characteristics)

Detonasi bahan peledak dan menghasilkan fume yaitu gas-gas, baik yang tidak beracun (non-toxic) maupun yang mengandung racun (toxic). Gas tidak beracun seperti H2O, CO2, dan Nitrogen (N2). Gas yang beracun seperti Nitrogen Monoksida (NO), Nitrogen Oksida (NO2), dan Karbon Monoksida (CO).

1.3.3. Kesetimbangan Oksigen

Pencegahan terhadap timbulnya gas-gas beracun (fumes, CO, NO,NO2) bahan peledak komersial dibuat berdasarkan prinsip zero oxygen balance (ZOB) yang artinya dalam bahan peledak terdapat jumlah oxygen yang tepat sehingga selama reaksi seluruh hidrogen akan membentuk uap air (H20), karbon bereaksi membentuk CO2 dan nitrogen menjadi gas bebas N2. Ketiga jenis gas tersebut (H20, CO2 dan N2) disebut smoke dan gas beracun. O0.5, H0.5, C0.5 menyatakan jumlah dari masing-masing elemen dalam bahan peledak. Dari persamaan dapat dilihat angka 2 dan 0.5 didapat masing-masing dari 2 atom oksigen yang dibutuhkan untuk setiap atom karbon dan 0.5 atom oksigen yang dibutuhkan untuk setiap atom hidrogen.

(Anonim, 2014)


Gambar 1.9

Kesetimbangan Oksigen1.4. Peralatan dan Perlengkapan Peledakan

Dalam melakukan kegiatan peledakan, maka dibutuhkan beberapa perlengkapan (komponen) yang disebut dengan alat bantu peledakan. Sedangkan peralatan merupakan alat bantu peledakan yang dapat dipakai berulang kali dalam proses peledakan. Di bawah ini merupakan peralatan dari kegiatan peledakan yaitu :

1. Blasting Machine

Alat pemicu pada peledakan listrik dinamakan blasting machine (BM) atau exploder merupakan sumber energi penghantar arus listrik menuju detonator. Cara kerja BM pada umumnya didasarkan atas penyimpanan atau pengumpulan arus pada sejenis kapasitor dan arus tersebut dilepaskan seketika pada saat yang dikehendaki.


Gambar 1.10 Blasting MachineArus yang dilepaskan harus dapat mengatasi tahanan listrik di dalam rangkaian peledakan. Untuk itu perlu diketahui benar kapasitas BM yang akan digunakan jangan sampai kapasitasnya lebih kecil dibanding tahanan listrik seluruhnya. Tahanan rangkaian listrik harus diukur atau dihitung terlebih dahulu dan harus dijaga jangan sampai terdapat kebocoran arus karena terdapat kawat terbuka yang berhubungan dengan tanah, air atau bahan lain yang bersifat konduktor.

Tipe-tipe blasting machine yaitu :a. Tipe generator

Untuk mengumpulkan energi listrik menggunakan gerakan mekanis dengan cara memutar engkol (handle) yang telah disediakan. Putaran engkol dihentikan setelah lampu indikator menyala yang menandakan arus sudah maksimum.

b. Tipe baterai ( listrik )

Pengumpulan energi listrik melalui baterai, yaitu dengan cara mengontakkan kunci kearah starter dan setelah lampu indikator menyala berarti kapasitor penuh dan arus sudah maksimal serta siap dilepaskan.2. BlasmateUntuk mengetahui perbandingan antara getaran gempa bumi dan getaran peledakan maka dilakukan analisis terhadap masing-masing komponen getaran. Alat yang digunakan untuk mengukur getaran peledakan adalah Blastmate. Data getaran peledakan yang diperoleh kemudian diolah dan dilakukan analisis terhadap PPV, PPA, dan SD masing-masing komponen getaran (Transversal, Vertikal, dan Longitudinal). Untuk gempa bumi dilakukan analisis karakteristik komponen getaran gempa bumi yaitu body waves dan surface waves.


Gambar 1.11Blasmate3.Shot gunAlat pemicu nonel (starter non-electric) dinamakan shot gun atau shot firer atau shot shell primer. Seperti diketahui bahwa sumbu nonel mengandung bahan reaktif (HMX) yang akan aktif atau terinisiasi oleh gelombang kejut akibat impact. Alat pemicu nonel dilengkapi dengan peluru yang disebut shot shell primer dengan ukuran tertentu (untuk buatan ICI Explosives berukuran No. 209).

4. TamperSalah satu alat pendukung peledakan (penumbuk) sejenis linggis untuk memadatkan lubang ledak.

5. MMU ( Mobile Mixing Unit)

MMU adalah alat angkut yang digunakan untuk mengangkut bahan peledak yang terdiri dari campuran amoniun nitrat dengan dengan solar dengan perbandingan tertentu. MMU sangatlah penting dalam kegiatan peledakan. Hampir dipastikan setiap peledakan pasti terdapat MMU.


Gambar 1.12MMU ( Mobile Mixing Unit)

Tabel 1.6Metode Peledakan dengan Perlengkapan dan Peralatan Peledakan

NoMetode PeledakanPerlengkapanPeralatan

1.Sumbu Api (safety fuse)1. Detonator biasa

2. Sumbu api

3. Igniter cord

4. Igniter cord connector1. Cap crimper

2. Penyulut api (lighter), lead spriter Tamper

2.Sumbu Ledak1. Sumbu ledak

2. Delay connector

3. Initiator (detonator)Tergantung detonator yang dipakai

3.Listrik1. Detonator Listrik

2. Connecting wire1. Blasting machine

2. Blasting ohm meter

3. Circuit tester

4. Tamper

Leading wire

4.Non Listrik (nonel)1. Detonator non listrik

2. Connector

3. Sumbu ledak untuk nonel1. Exploder/Shotgun

2. Circuit tester


Perlengkapan peledakan (Blasting supplies/Blasting accessories) adalah material yang diperlukan untuk membuat rangkaian peledakan sehingga isian bahan peledak dapat dinyalakan. Perlengkapan peledakan hanya dapat dipakai untuk satu kali penyalaan saja. Alat-alat perlengkapan yang digunakan pada kegiatan peledakan adalah :

1. Detonator

Didalam teknik peledakan ada beberapa jenis detonator sesuai dengan cara penyalaan dan kegunaannya.

a. Detonator Biasa (Plain Detonator)Adalah jenis detonator yang cara penyalaannya dengan api/panas yang dihantarkan melalui sumbu bakar. Jadi boleh dikatakan detonator biasa selalu digunakan bersama-sama dengan sumbu bakar. Bagian-bagian dari suatu detonator yaitu isi dari tabung yang terbuat dari logam ataupun alumunium tersebut adalah :

1) Ramuan pembakar yang berfungsi untuk meneruskan nyala api dari sumbu bakar.

2) Isian utama, begitu tersentuh oleh nyala/ panas akan menghasilkan gelombang sentakan.

3) Isian dasar karena pengaruh gelombang sentakan dari isian utama meledak dan kemudian menghentak dinamit atau primer.

b. Detonator Listrik (Electric Detonator)

Detanotor Listrik adalah jenis detonator yang cara penyalaannya dengan arus listrik yang dihantarkan melalui kabel khusus untuk itu. Pada kedua ujung kabel di dalam tabung detonator listrik dilengkapi dengan sejenis kawat halus yang telanjang yang apabila dilewati arus listrik akan berpijar. Pada prinsipnya susunan dan jenis kandungan isi detonator listrik sama dengan detonator biasa. Pijar dari kawat halus tersebut akan membakar ramuan pembakar dan kemudian menyentuh isian utama sehingga menghasilkan gelombang sentakan yang akan meledak isian dasar.

Bagian-bagian dari suatu detonator listrik dapat dilihat seperti pada gambar dibawah ini yaitu :


Gambar 1.13

Sketsa Penampang Detonator ListrikDetonator listrik terdiri atas beberapa jenis didasarkan kepada tenggang waktu pelayanan antara saat penyalaan dengan timbulnya ledakan dan juga kegunaan khusus dari pemakaian detonator tertentu. Pembagian tersebut dapat dilihat dalam skema berikut :


Gambar 1.14

Skema Perbandingan Detonator dengan Menggunakan Delay DetonatoPenjelasan dari gambar di atas, yaitu :

1) Instantaneous Detonator

Pada instantaneous detonator, begitu arus listrik dilepaskan dan mengalir dari sumber arus (Blasting machine/Exploder) maka serentak pada saat itu juga detonator langsung meledak.

2) Delay Detonator

Pada delay detonator begitu arus listrik dilepaskan dan mengalir dari sumber arus, maka kawat halus didalam detonator berpijar dan membakar ramuan pembakar kemudian membakar delay element dan api/panas tersebut menjalar dulu sepanjang delay element sebelum mencapai isian utama.

Jadi disini kita lihat ada tenggang waktu dengan adanya adanya delay element, kalau dibandingkan dengan instantaneous detonator.

Delay detonator terdiri atas 3 (tiga) jenis sesuai dengan satuan tenggang waktunya yaitu :

1) Half Second Delay

Selang (interval) satuan waktunya adalah setiap detik, misal : , 1, 1 , 2, detik.2) Quarter Second Delay

Selang (interval) satuan waktunya adalah setiap detik (second), misalnya , , , 1,...detik.

3) Milli Second Delay

Satuan waktu yang dipakai adalah milli detik atau 1/1000 detik. Selang (interval) waktu terkecil yang umum adalah 25 milli detik misalnya 25, 50, 75, 100,..detik.

c. Detonator Nonel (non-electric)

Detonator nonel adalah sejenis detonator tetapi cara penyalaan detonatornya tidak dengan nyala/panas (sumbu bakar) atau arus listrik (kabel listrik) melainkan dengan gelombang detonasi yang dihantarkan melaui suatu pipa plastik kecil (diameter 3 mm) yang berisi suatu bahan yang sangat mudah bereaksi. Bahan isian pipa plastik ini dapat menghantarkan gelombang detonasi sampai 2000 m/detik (6000 pt/detik).

Sumber gelombang detonasi yang dihantarkan adalah sumbu ledak. Beberapa keuntungan pemakaian nonel yaitu :

1) Relatif aman terhadap kilat

2) Aman terhadap pengaruh listrik atau gelombang radio

3) Pipa plastiknya cukup kuat terhadap gesekan dan pukulan cukup lentur

(Anonim, 2014)

Bagian-bagian dari suatu detonator biasa dapat dilihat seperti pada gambar dibawah ini yaitu :


Gambar 1.15

Bagian dalam Detonator Nonel


Gambar 1.16

J Hook dan Label Tunda pada Detonator Tunda

Hal yang perlu diperhatikan didalam pemakaian nonel :

1) Cara penyimpanan dan pemgangkutan sama dengan detonator lainnya.

2) Dilarang memotong ujung pipa plastik.

3) Pakailah nonel dengan pipa plastiknya yang sesuai dengan kebutuhan.

4) Dilarang menyambung pipa plastik.

2. Sumbu

a. Sumbu Bakar/Api

Sumu bakar adalah sumbu yang berfungsi untuk menghantarkan nyala/panas kedalam detonator biasa. Sumbu bakar ini berisi bahan peledak berkekuatan lemah seperti black powder yang dibungkus dengan bahan tekstil dan kemudian dilapisi dengan bahan kedap air sumbu bakar yang harus :

1) Cukup kuat terhadap pengaruh gesekan

2) Kedap terhadap air dan minyak

3) Bila mendapat pengaruh tekanan dari luar, misalnya pengaruh steeming yang terlalu padat, maka penurunan kecepatan rambat api di dalam sumbu ledak lebih dari 10 m/s.

4) Variasi cepat rambat 85 160 detik/meter.

Apabila suatu peledakan memakai sumbu bakar dimaksudkan untuk beberapa lubang ledak sekalipun, maka sebaiknya cara penyambungan agar memakai Igniter Cord Connector dan sumbu untuk permukaan memakai Igniter Cord.

Igniter cord adalah sumbu bakar yang berfungsi untuk meneruskan api keseluruhan ujung-ujung sumbu bakar yang muncul dipermukaan. Dengan Igniter Cord maka penyalaan untuk beberapa lobang hanya dilakukan satu kali. Lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar sumbu api dibawah ini :



Gambar 1.17

Gulungan Sumbu Api


Gambar 1.18

Cara Menggunakan Sumbu Api

b. Sumbu Ledak

Adalah sejenis sumbu yang berfungsi untuk meledakan bahan peledak lain atau menghantarkan gelombang ledakan (gelombang detonator). Sumbu ledak berisi bahan peledak yang sangat kuat dan peka menghasilkan gelombang ledakan dengan kecepatan 6.700 m/detik karena itu sumbu ledak harus diperhatikan seperti bahan peledak baik dalam penyimpanan dan pengangkutannya. Pembungkus sumbu ledak dibuat untuk kedap air atau minyak untuk menghindari sumbu ledak agar tidak bocor/terluka.

Bagian-bagian dari suatu sumbu ledak dapat dilihat seperti pada gambar dibawah ini yaitu :


Gambar 1.19

Bagian-Bagian Sumbu Ledak3. Booster

Istilah Booster diberikan kepada bahan peledak pendukung yang digunakan bersama-sama dengan bahan peledak perusak dan menghasilkan jenis bahan peledak yang sangat sensitif.


Gambar 1.20

Booster4. Kabel, berfungsi untuk mendistribusikan arus listrik dari sumber arus.

Adapun macam macam kabel tersebut, antara lain :

1) Kabel Pembantu (connnecting wire)Connecting wire berfungsi untuk menghubungkan antara lead wire dalam rangkaian dan menyambung lead wire yang terlalu pendek.


Gambar 1.21

Connecting wire2) Kabel Utama (lead wire)

Berfungsi untuk menghubungkan kedua ujung rangkaian peledakan ke sumber arus (exploder) dengan memakai kabel ini maka dibuat jarak yang cukup aman dari pemegang exploder ke daerah peledakan (Anonim, 2014).


Gambar 1.22

Lead wire

1.5. Efek Peledakan

Efek peledakan yang dimaksud adalah pengaruh adanya peledakan terhadap lingkungan sekitarnya yang berkaitan dengan keamanan. Efek peledakan yang ditimbulkan adalah getaran tanah, batu terbang dan suara ledakan.

1. Getaran Tanah

Getaran tanah (groundvibration)terjadi pada daerahelastis. Sesuai dengan sifat elastis material maka bentuk dan volume akan kembali pada keadaan semula setelah tidak ada tegangan yang bekerja. Kegiatan peledakan akan menghasilkan gelombang seismik yaitu gelombang yang menggambarkan penjalaran energi melalui bumi yang padat (medium). Gelombang ini dapat dirasakan dalam bentuk getaran.

Duafaktorprinsipyangmempengaruhitingkatgetaranhasilledakansuatumuatan bahan peledak yaitu ukuran (jumlah) muatan dan jarak Apabila muatan ditambah maka tingkat getaran akan bertambah, tetapi hubungan ini bukan merupakan hubungan yang sederhana, misalnyamuatandua kalilipat jumlahnyatidak menghasilkan getaran yangdua kali lipat. Begitu juga dengan pengaruh jarak terhadap tingkat getaran, apabila jarak dari tempat peledakan bertambah maka getaran akibat peledakan semakin kecil.

Untukmengetahuibesarnya groundvibration yang timbul akibat kegiatan peledakan dapat menggunakan teori yang dikemukakan oleh George bertadalam ExplosiveanEngineeringtool 1990. Teori ini mempertimbangkan beberapa faktor antara lain,faktorimpedansi, faktorcoupling, faktor perubahan, jumlah

bahanpeledakyang digunakan, energi perunit massa bahan peledak, jarak, densitas batuan, kecepatan seismik dantipekelompokbatuan.


Gambar 1.23

GroundVibration2. Batu Terbang

Batu terbang (flyrock) yaitu batu yang terlempar secara liarpada saat terjadi peledakan.Flyrockdapat terjadi oleh beberapa sebab, yaitu

a. Burdendanspasi yangtidakcukup.

b. Jumlah isian terlalu banyak.

c. Pengaruh struktur geologi,sepertikekar,retakandan sebagainya.

d. Penempatan lubang bor yang tidak tepat.

e. Stemmingyang tidak cukup, baik itupanjang maupun ukuran material stemming.

f. Kesalahan polapenyalaandanwaktutunda.

g. Lantai jenjang yangkotor.


Gambar 1.24

Flyrock3. Ledakan udaraLedakanudara (air blast) adalah gelombang tekanan yang dirambatkan di atmosfer dengankecepatan diatas kecepatansuaradi udara, airblasttidak terdengar seperti biasa, tetapi merupakan gelombang tekanan yang terjadi pada

atmosfir yang terindikasiolehsuara frekuensi tinggi, frekuensi rendah bahkan yang tidak terdengar sekalipun. Kerusakan karena airblast dangangguan langsungyang

diakibatkannyaberhubungandenganrencana peledakan, cuaca, kondisi lapangan

dan reaksimanusia. Pada kondisi cuaca tertentu dan rencana peledakan yang kurang sempurna dapat menghasilkan air blast yangmerambat sampai jarak jauh. *Sumber: www.academia.edu/6338392/Teknik_Peledakan

Gambar 1.25

Air Blast

Peledakan

EMBED \* MERGEFORMAT

ELEMENT

CARBON C

;

HYDROGEN H

;

OXYGEN O

;

NITROGEN N

OXYGEN BALANCE

PRODUCT

:

TIDAK BERWARNA

CO

2

,

H

2

O

, &

N

2

OXYGEN NEGATIVE

PRODUCT GASES

C

,

CO

,

H

2

O

, &

N

OXYGEN POSITIVE

PRODUCT GASES

CO

2

,

H

2

O

,

NO

&

NO

2

ASAP KUNING

ASAP ABU

-

ABU

GELAP

ASAP TERANG

/

ABU

-

ABU

Rizqi Nishpuanis Sofyan 1-1H1C112246

_1234567890.vsdNameTitle

NameTitle

NameTitle

NameTitle

NameTitle

NameTitle

Team Title

NameTitle

Company Name

Company NameDepartment Name

MEKANIK

KIMIA

NUKLIR

BAHAN PELEDAK

BAHAN PELEDAK KUATHIGH EXPLOSIVE

BAHAN PELEDAK LEMAHLOW EXPLOSIVE

PRIMER

SEKUNDER

PERMISSIBLE

NON PERMISSIBLE

bab i

Documents