bab v

Praktikum Teknik Peledakan 2014

BAB V

GROUND VIBRATION

5.1. Dasar Teori

Kegiatan peledakan menghasilkan 2 (dua) jenis energi, yaitu work energy dan

waste energy (Konya and Walter, 1990). Work energy merupakan energi peledakan

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

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

dihasilkan akan digunakan untuk menghasilkan fragmen batuan. Energi sisa yang

dihasilkan ini disebut waste energy. Waste energy terdiri dari light, heat, sound,

dan seismic energy . Waste energy (terutama seismic) dapat menimbulkan efek yang

berbahaya dan tidak menguntungkan dalam kegiatan peledakan.

*Sumber : Konya. J. C., and Edward. J. W., 1990

Gambar 5.1Klasifikasi Energi Hasil Ledakan

Energi peledakan menyebabkan terjadinya elastic deformation yang dapat

menghasilkan stress wave (body wave). Stress wave (body wave) kemudian

merambat melalui massa batuan dan menimbulkan dampak ground vibration.

Ground vibration terjadi pada daerah elastis (elastic zone). Di daerah ini tegangan

yang diterima material lebih kecil daripada kekuatan material sehingga hanya

menyebabkan perubahan bentuk dan volume. Peledakan jika tidak didesain dengan

Rizqi Nishpuanis Sofyan 5-1H1C112246


baik dapat menghasilkan tingkat ground vibration yang dapat menimbulkan

kerusakan pada, antara lain :

1. Desain tambang dan bangunan-bangunan di wilayah konsesi tambang

2. Bangunan-bangunan & lingkungan di luar wilayah konsesi tambang

(Hustrulid, 1999)

Dalam Blasting Guideline Manual (Rosenthal & Morlock, 1987) yang

dikeluarkan oleh US Office of Surface Mining Reclamation & Enforcement

(OSMRE)., dinyatakan bahwa setiap kegiatan peledakan menghasilkan ground

vibration dengan 3 (tiga) kriteria, yaitu: Peak Particle Velocity (PPV), PeakParticle

Acceleration (PPA) dan Peak Particle Displacement (PPD). Dari beberapa

penelitian, Peak Particle Velocity (PPV) merupakan kriteria yang paling

berpengaruh dalam analisa tingkat ground vibration.

1.1.1. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Tingkat Ground Vibration

Terdapat banyak faktor yang mempengaruhi dalam kontrol tingkat ground

vibration hasil kegiatan peledakan. Ground vibration hasil kegiatan peledakan

dipengaruhi oleh dua faktor utama, yaitu faktor yang dapat dikontrol dan yang tidak

dapat dikontrol. Yang tergolong dalam faktor yang tak dapat dikontrol adalah faktor

geologi, geomekanik batuan dan kondisi alam.

Tabel 5.1Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Tingkat Ground Vibration

*Sumber : Jaka, 2010



Berikut ini adalah faktor yang dapat dikontrol, yang mempengaruhi ground

vibration, antara lain :

a. Muatan Bahan Peledak per Waktu Tunda

Besarnya vibrasi yang dihasilkan peledakan dipengaruhi oleh jumlah muatan

total bahan peledak per waktu tunda. Biasanya selisih waktu maksimal yang

merupakan satu waktu tunda adalah sebesar 17 ms. Jadi lubang–lubang tembak yang

mempunyai selisih waktu meledak kurang dari sama dengan 17 ms, dianggap

meledak bersamaan. Jumlah muatan total handak yang dianggap meledak dalam satu

waktu ini merupakan muatan bahan peledak per waktu tunda. Semakin besar muatan

bahan peledak per waktu tunda, maka tingkat ground vibration yang dihasilkan juga

akan semakin meningkat.

b. Jarak dari Titik atau Area Peledakan

Jarak dari titik atau area peledakan, juga memberikan pengaruh yang besar

terhadap tingkat ground vibration yang dihasilkan, seperti juga muatan maksimal

bahan peledak per waktu tunda. Semakin dekat suatu titik pengukuran ground

vibration ke titik atau area peledakan, maka tingkat ground vibration yang terukur

akan semakin besar.

c. Geometri Peledakan

Pada peledakan jenjang, geometri peledak an terdiri dari : diamater lubang

ledak (D), burden (B), spasi (S), tinggi jenjang (H), kedalaman total lubang ledak

(L), panjang stemming (T), panjang kolom isian bahan peledak (PC), dan panjang

subdrilling (J). Faktor geometri peledakan, erat kaiatannya dengan jumlah

pemakaian bahan peledak. Semakin banyak jumlah bahan peledak yang digunakan,

maka tingkat ground vibration yang dihasilkan besar.

d. Jenis Bahan Peledak

Bahan peledak yang memberikan tekanan kecil terhadap lubang tembak akan

menghasilkan tingkat ground vibration yang kecil. Jenis bahan peledak yang

menghasilkan tekanan lubang tembak kecil biasanya memiliki densitas dan tekanan

detonasi yang kecil, contohnya adalah ANFO yang sering digunakan untuk

peledakan jenjang pada tambang–tambang batubara secara open pit.



e. Waktu Tunda (Delay Period)

Interval waktu tunda antar lubang ledak sangat mempengaruhi tingkat ground

vibration 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 17 ms) akan makin kecil, sehingga tingkat

ground vibration yang dihasilkan akan makin kecil.

f. Arah Inisiasi

Arah inisiasi peledakan terbagi menjadi dua, yaitu berpotongan dengan arah

penyebaran batuan (berpotongan strike) dan searah dengan arah penyebaran batuan

(searah strike). Pada arah inisiasi berpotongan strike, penyebaran energi seismik

hasil peledakan akan terhambat oleh beberapa lapisan batuan. Sedangkan pada arah

inisiasi searah strike, penyebaran energi seismik hasil peledakan akan merambat

tanpa hambatan dari lapisan batuan. Hal tersebut menyebabkan penyebaran energi

seismik hasil peledakan akan lebih besar pada arah inisiasi searah strike, daripada

arah inisiasi berpotongan strike.


Gambar 5.2Arah Inisiasi Berpotongan Strike



5.1.2. Mekanisme Pengukuran Tingkat Ground Vibration

Setiap kegiatan peledakan mengahasilkan ground vibration yang memiliki 3

kriteria, yaitu : Peak Particle Velocity (PPV), Peak Particle Acceleration (PPA),

dan Peak Particle Displacement (PPD). Ground Vibration yang dihasilkan dalam

proses peledakan umumnya dinyatakan dalam peak particle velocity (PPV) dan

biasanya menggunakan satuan ft/sec, in/sec, dan mm/sec. Komponen Ground

Vibration hasil kegiatan peledakan digolongkan menjadi 3 (tiga) jenis menurut arah

gerakan partikel, yaitu :

a. Gerakan Longitudinal (radial) adalah gerakan partikel ke/dari depan dan belakang.

b. Gerakan Transverse (tangensial) adalah gerakan partikel tanah atau batuan dari

satu sisi ke sisi yang lain.

c. Gerakan Vertikal adalah gerakan partikel ke/dari atas dan bawah.


Gambar 5.3Variasi Pergerakan Partikel Karena Bentuk Gelombang Getaran

(a) tekan-longitudinal, (b) geser-transversal, (c) Rayleigh-mewakili vertical

Untuk pengukuran tingkat ground vibration pada saat ini menggunakan

Blastmate. Blastmate digunakan untuk mengukur tingkat ground vibration dengan 3

arah gerakan partikel) dan tekanan udara (tingkat kebisingan/airblast). Alat ini

bekerja dengan 2 (dua) sistem penting dalam monitoring tingkat ground vibration

dan airblast, yaitu sensor dan recorder . Sistem ini memungkinkan alat beroperasi



untuk mengukur tingkat ground vibration dan airblast untuk kemudian disimpan

secara otomatis dalam memory pada alat blastmate tersebut.


Gambar 5.4Monitoring Ground vibration dengan Blastmate

5.1.3. Kontrol Tingkat Ground Vibration Hasil Peledakan

Cara yang praktis dan efektif untuk mengontrol tingkat ground vibration

adalah dengan menggunakan Scaled Distance. Scaled Distance memungkinkan

pelaksana lapangan menentukan jumlah bahan peledak yang diperlukan atau jarak

aman untuk muatan bahan peledak yang jumlahnya telah ditentukan. Konsep Scaled

Distance dapat di rumuskan sebagai berikut :

Dimana :

V = Kecepatan partikel

H = Konstanta proporsionalitas

D = Jarak titik pengukuran ke titik peledakan


…................................. (5.1)

…................................. (5.2)


W = Muatan bahan peledak yang dianggap meledak bersamaan

Β = Konstanta

SD = Scaled Distance

5.1.4. Metode untuk Mengurangi Tingkat Ground Vibration

Desain peledakan merupakan kunci dasar untuk mengurangi tingkat Ground

Vibration akibat kegiatan peledakan. Adapun beberapa cara yang dapat diterapkan

untuk mengurangi tingkat ground vibration, antara lain :

a. Peledakan dengan Waktu Tunda

Cara pertama adalah menggunakan metode peledakan dengan waktu tunda.

Secara teoritis, lubang yang meledak dalam satu waktu dibandingkan dengan lubang

yang meledak menggunakan waktu tunda (dengan perbandingan jumlah/berat lubang

yang sama dan jumlah bahan peledak yang sama) akan menghasilkan tingkat ground

vibration yang berbeda. Pada peledakan dengan waktu tunda, jumlah/berat bahan

peledak yang meledak akan dibagi-bagi sesuai dengan penggolongan waktu

tundanya. Hal tersebut membuat daya ledak akan terbagi oleh waktu tunda, sehingga

tingkat ground vibration yang dihasilkan kecil jika dibandingkan dengan peledakan

tanpa waktu tunda.

Ada dua jenis tipe peledakan waktu tunda, yaitu :

1) Hole by hole yaitu Peledakan dengan waktu tunda yang didesain untuk meledak

lubang per lubang.

2) Row by row yaitu dengan waktu tunda yang didesain untuk meledak baris per

baris.

b. Mengurangi Diameter Lubang Ledak

Cara lain yang digunakan untuk mengurangi tingkat ground vibration akibat

peledakan adalah dengan mengurangi ukuran diameter lubang ledak. Hal ini

bertujuan untuk mengurangi jumlah/berat peledak yang digunakan, sehingga daya

ledak menjadi berkurang dan mengurangi tingkat ground vibration yang dihasilkan.



c. Line Drilling

Line Drilling merupakan cara untuk mengurangi tingkat ground vibration

dengan membuat baris lubang yang berdiameter kecil (tidak lebih dari 3 in), dengan

spasi yang cenderung rapat dan tidak diisi bahan peledak. Biasanya untuk meredam

tingkat ground vibration pada massa batuan yang tidak stabil.

d. Decking

Decking juga salah satu cara untuk mengurangi tingkat ground vibration hasil

kegiatan peledakan. Decking dilakukan dengan cara membagi total kolom isian

dengan menempatkan stemming di dalam kolom isian sehingga kolom isian terbagi

menjadi beberapa segmen. Masing-masing bagian di dalam kolom isian dipisah

dengan waktu tunda, sehingga membuat bahan peledak tidak meledak pada waktu

yang sama. Hal tersebut menyebabkan penuruan tingkat ground vibration yang

dihasilkan.

*Sumber : Hemphill. G. B., 1981

Gambar 5.5Decking



e. Air Decking

Air decking merupakan salah satu cara untuk mengurangi tingkat ground

vibration hasil kegiatan peledakan. Metode ini dilakukan dengan cara memberi ruang

pembatas berupa udara (air deck) antara kolom isian bahan peledak dengan

stemming. Untuk memberikan ruang antara kolom isian handak dengan stemming

diberikan penyumbat yang disebut dengan Stemming Block (SB). Tujuan akhirnya

adalah mengurangi volume isian bahan peledak, sehingga daya ledak dan tingkat

ground vibration menjadi berkurang.


Gambar 5.6Air Decking

f. Benching

Benching merupakan cara lain yang digunakan untuk mengurangi tingkat

ground vibration . Cara ini dilakukan dengan mengecilkan atau mengurangi tingkat

kedalaman yang didesain untuk tinggi jenjang dari total rencana final kedalaman.

Contoh, jika final kedalaman yang direncanakan adalah 60 ft, maka jika

menggunakan cara benching kedalaman tersebut dipotong/dikurangi 30 ft atau lebih.

Dalam contoh tersebut, untuk mencapai target final kedalaman maka peledakan

jenjang direncanakan menjadi 2 (dua) tahap. Hal tersebut akan mengurangi

jumlah/berat bahan peledak sehingga daya ledak dan tingkat ground vibration

menjadi berkurang.



*Sumber : Hemphill. G. B., 1981

Gambar 5.5.Benching

5.1.5. Standar Tingkat Ground Vibration

Untuk bisa menentukan potensi yang diakibatkan oleh ground vibration, dapat

di dasarkan atas unit kecepatan. Kecepatan partikel (velocity) merupakan unit

kecepatan dari kriteria ground vibration yang lebih berhubungan langsung sebagai

penyebab potensi kerusakan daripada percepatan (acceleration) ataupun perpindahan

(displacement). Untuk pengukuran tingkat ground vibration pada saat ini

menggunakan blastmate. Blastmate digunakan untuk mengukur tingkat ground

vibration (dengan 3 arah gerakan partikel) dan tekanan udara (tingkat

kebisingan/airblast). Alat ini bekerja dengan 2 (dua) sistem penting dalam

monitoring tingkat ground vibration dan airblast, yaitu sensor dan recorder.

Sistem ini memungkinkan alat beroperasi untuk mengukur tingkat ground vibration

dan airblast untuk kemudian disimpan secara otomatis dalam memory pada alat

Blastmate tersebut. Beberapa penelitian telah dilakukan dalam usaha untuk

memahami dan mengontrol ground vibration.



Adapun hasil penelitian untuk mengontrol ground vibration adalah sebagai

berikut :

a. Dyno Nobel dalam bukunya “ Efficient Blasting Techniques, 1998”

Dyno Nobel mengklasifikasikan kerusakan akibat peledakan sebagai berikut :

1) Ambang kerusakan : 13 – 70 mm/detik

2) Kerusakan ringan : 70 – 140 mm/detik

3) Kerusakan berat : lebih dari 140 mm/detik

b. Call & Nicholas, Inc

Call & Nicholas, Inc mengklasifikasikan kerusakan akibat peledakan sebagai

berikut :

1) Tidak ada kerusakan : 50.8 mm/detik

2) Sedikit kerusakan : 254 mm/detik

3) Sedang hingga sangat rusak : 635 mm/detik

4) Batuan menjadi sangat rusak : 2540 mm/detik

c. Langefors, Westerberg dan Kihlstron (1958)

Langefors, Westerberg dan Kihlstron mengklasifikasikan kerusakan akibat

peledakan sebagai berikut :

1) Daerah tidak ada kerusakan : kurang dari 2,8 inch/detik

2) Daerah retakan kecil : 4,3 inch/detik

3) Daerah retakan : 6,3 inch/detik

4) Daerah retakan berat : 9,1 inch/detik



Di Indonesia, parameter kontrol tingkat getaran diatur dalam Keputusan

Menteri Negara Lingkungan Hidup No. KEP - 49 /MENLH/11/1996. Adapun baku

tingkat tersebut, antara lain :

Tabel 5.2Baku Tingkat Getaran Mekanik Berdasarkan Dampak Kerusakan

KEP - 49 /MENLH/11/1996/Lampiran II




Tabel 5.3Baku Tingkat Getaran Mekanik Berdasarkan Jenis Bangunan

KEP - 49 /MENLH/11/1996/Lampiran III


Tabel 5.4Baku Tingkat Getaran Kejut

KEP - 49 /MENLH/11/1996/Lampiran IV




2.1. Alat dan Bahan

5.2.1. Alat

Adapun alat-alat yang digunakan dalam praktikum kali ini, antara lain :

a. Laptop atau PC computer

b. Blastmate

5.2.2. Bahan

Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam praktikum kali ini, antara lain :

a. Software Blastware

5.3. Prosedur Kerja

Langkah kerja dalam penggunaan blastmate adalah sebagai berikut :

1. Switch tombol on untuk menyalakan blastmate

2. Pada tombol program pilih bagian record untuk mengganti atau mengatur mode

dan time pada blastmate.

3. Pada bagian trigger pilih source untuk menggunakan mic dan/atau geo, mic

merupakan alat yang digunakan untuk menangkap suara hasil dari peledakan

sedangkan geo menangkap getaran hasil dari peledakan yang dipasang pada

permukaan tanah.

4. Pada bagian option pilih notes untuk menambahkan catatan pada pengaturan

sebelumnya, kemudian pilih time/day untuk menambahkan waktu dan harinya.

5. Pada tombol run pilih bagian review setups untuk mereview hasil dari pengaturan

yang telah dilakukan.

6. Start monitor untuk memulai pekerjaan dari blastmate.


bab v

Documents