BAB III

LANDASAN TEORI

3.1. PEMBORAN (DRILLING)

Kegiatan pemboran merupakan awal dari kegiatan pembongkaran material

karena pemboran pada daerah penambangan quarry PT. Semen Bosowa dimaksudkan

untuk membuat lubang tembak atau lubang ledak (Blast Hole). Pemilihan jenis alat bor

yang digunakan dipengaruhi oleh kondisi batuan yang akan dibor serta hal-hal yang

mendukung dalam keberhasilan pemboran dan peledakan nantinya. Untuk menghasilkan

produksi peledakan yang baik maka perlu dilakukan upaya untuk menentukan pola

pemboran yang digunakan, pedoman pelaksanaan dan hal-hal penting yang biasa

menghambat kegiatan pemboran.

3.1.1. Pola Pemboran

Pola pemboran merupakan pengaturan jarak antara lubang-lubang bor yang sejajar

bidang bebas (spasing) atau jarak antara lubang-lubang bor dengan bidan bebas (burden).

Pola pemboran yang diterapkan adalah pola sejajar (parallel patem) dan kadang-kadang

digunakan pola zig-zag (stragged patern).

3.1.1.1 Pola Pemboran Sejajar ( Paralel Pattern )

Pola pemboran sejajar merupakan pembuatan lubang bor pada permukaan kerja

yang membentuk garis lurus dan sejajar antara barisan lubang bor yang satu dengan

lubang bor yang lainnya. Pola ini diterapkan untuk mendapatkan fragmentasi hasil

peledakan yang relatif lebih besar (gambar 3.1).

3-1

Free Face

Gambar 3.1Pola Pemboran Sejajar

3.1.1.2 Pola Pemboran Zig – Zag (Stragged Patern).

Pola pemboran zig – zag merupakan pembuatan lubang bor yang berbentuk selang-

seling. hal ini dimaksudkan agar fragmentasi batuan yang dihasilkan dari kegiatan

peledakan, ukurannya relatif kecil dibandingkan dengan pola sejajar. Hal ini disebabkan

oleh energi yang ditimbulkan lebih merata. (gambar 3.2)

Free Face

½ s ½ s

Gambar 3.2Pola Pemboran Zig – Zag

3-2

3.1.2. Pedoman Pelaksanaan Pemboran

Pedoman pelaksanaan pemboran disusun berdasarkan pengalaman dan disesuaikan

dengan jenis alat yang digunakan, keadan iklim, kondisi material serta keadaan lokasi

tempat kerja. Dengan adanya pedoman pelaksanaan tersebut dalam menjalankan aktivitas

Dapat meliputi :

Sasran produksi harus tercapai

Dimensi bench dan pola pemboran harus diikuti sesuai dengan perencanaan

Apabila daerah yang akan dibor relatif kurang rata, maka dalam menjalankan alat bor

harus hati-hati

Penempatan lubang bor harus tepat, agar dalam peledakan distribusi energi masing-

masing lubang tembak relatif merata guna mencapai fragmentasi yang dikehendaki.

Apabila batuan kompak maka dapat diterapkan lubang bor 2 stell

3.1.3. Hambatan Dalam Pemboran

Hambatan dalam kegiatan pemboran umumnya terjadi karena kondisi batuan dan

tempat kerja operasi pemboran.

a. Kondisi batuan

Kondisi batuan dapat mempengaruhi aktivitas pemboran seperti adanya rongga atau

rekahan. Hambatan ini terjadi saat membor dan mengangkat batang bor.

b. Lantai Kerja Pemboran

Kondisi lantai yang tidak rata menyebabkan operator sulit mengoperasikan alat bor

sehingga geometri peledakan yang meliputi pengaturan nilai burden dan nilai spasing

kurang tepat. Dengan keadaan lantai pemboran yang tidak rata ini cycle time

3-3

pemboran nilainya sangat besar, sehingga target produksi lubang per hari tidak

tercapai serta lubang bor kemungkinan tersumbat pada saat batang bor diangkat.

c. Cuaca dan iklim

Hambatan yang muncul dari lapangan pemboran bila lapangan relatif dipengaruhi

oleh cuaca dan iklim yaitu adanya cuaca panas matahari yang terik dan hujan yang

lebat. Dimana material akan basah dan adanya tanah liat yang sulit untuk dibor

sehingga saat mencabut batang bor menyita waktu yang agak lama. Selain itu apabila

lubang terisi air, cuttingakan mudah runtuh akibat adanya rembesan air dari

permukaan dan akan mempersulit kegiatan peledakan. Sedangkan pada musimpanas

terik adanya debu dari flushing cutting pemboran menyebabkan udara menjadi kotor

dan mengganggu pernapasan operator.

d. Kondisi alat bor

Kondisi alat bor yang sementara dioperasikan terjadi kerusakan, sehingga berhenti

bekerja dan hal ini dapat menurunkan produksi pemboran. Kondisi seperti ini harus

ditangani secepatnya agar supuya operasi pemboran dapat dilanjutkan, sehingga

target lubang perhari dapat tercapai.

e. Operator alat bor

Operator alat bor dalam kondisi tertentu sering berhalangan dalam melakukan

operasi, hal ini disebsbkan oleh kondisi kesehatan baik secara jasmani maupun

mental. Kondisi seperti hendaknya mendapat perhatian yang serius agar karyawan

yang mengoperasikan alat bor ini dapat bekerja kembali dalam kondisi sehat,

sehingga operator alat dapat bekerja semaksimal mungkin dan target produksi dapat

tercapai dengan baik.

3-4

3.2. KEMAMPUAN PEMBORAN

Upaya peningkatan kemampuan pemboran dilakukan dengan mengevaluasi

semua aspek yang dapat menyebabkan kemampuan pemboran dapat meningkat yaitu

dengan mengevaluasi cycle time, kecepatan pemboran, efesiensi alat bor.

3.2.1. Cycle Time Pemboran

Cycle time pemboran merupakan awal dari siklus alat bor dalam satu kali membor

sampai pindah ke lubang yang lainnya dalam waktu tertentu.

Cycle time pemboran satu siklus adalah sebagai berikut :

Waktu membor (Wb)

Waktu melepas dan menyambung rod (Ws)

Waktu mengangkat / menaikkan rod ( Wa)

Waktu pindah posisi (Wp)

Total cycle time (Ct) = Wb + Ws + Wa + Wp ..............................................................(3.1)

Sehingga, kemampuan produksi lubang bor dapat dirumuskan sebagai berikut :

Pb = ............................................................................

(3.2)

Dimana :

Pb = Produksi lubang per jam

Eff = efesiensi kerja alat bor (%)

Ct = Cycle time (menit)

3-5

3.2.2. Kecepatan Pemboran

kecepatan pemboran adalah kedalaman yang dapat dicapai oleh suatu alat bor dalam

waktu tertentu. Kecepatan pemboran dapat diketahui apabila kedalaman pemboran dan

waktu membor dapat diketahui secara pasti. Kecepatan pemboran dirumuskan sebagai

berikut :

kecepatan pemboran (Vb) =

Vb = ..................................................................................................................(3.3)

3.2.3. Efesiensi Alat Bor

Yang dimaksud dengan efesiensi kerja alat bor adalh perbandingan antara waktu

yang digunakan oleh alat untuk produksi dengan waktu yang tersedia di kali seratus

persen, sehingga dinyatakan dalam %. Untuk lebih jelasnya dapat dirumuskan sebagai

berikut :

Eff = .........................................................................................................

(3.4)

Dimana :

Eff = Efesiensi kerja (%)

We = Waktu kerja efektif (menit)

T = Total waktu yang tersedia (menit)

Untuk mengetahi keadaan alat bor dalam penggunaannya dapat ditulis sebagai

berikut :

1. Efesiensi Operasional (Physical Availability)

3-6

Tingkat kemampuan alat untuk berproduksi yang dipengaruhi oleh operator dapat

dihitung dengan rumus :

PA = ..............................................................................................

(3.5)

2. Efesiensi Mekanis ( Mechanical Availability)

Tingkat kemampuan alat untuk berproduksi yang dipengaruhi oleh faktor mekanis

pengisian bahan bakar dan perbaikan dapat dirumuskan sebagai berikut :

MA = ...........................................................................................

(3.6)

3. Efesiensi Waktu (Use Availability)

Tingkat kemampuan alat atau pemakaian alat dalam kondisi siap pakai atau untuk

mengetahui kemampuan alat mekanis yang beroperasi pada saat alat-alat mekanis itu

dapat digunakan , dimana jumlah jam kerja produktif dan jumlah jam siap digunakan

untuk sebagai jam kerja seluruhnya, dapat dirumuskan sebagai berikut

UA = .............................................................................................

(3.7)

4. Efektif Utilization (EU)

Tingkat produktifitas alat (jam kerja produktif) atau waktu yang digunakan alat-alat

mekanis untuk beroperasi dari waktu kerja yang disediakan, dapat dirumuskan

sebagai berikut:

EU = ..................................................................................................

(3.8)

3-7

3.2. PELEDAKAN (BALSTING)

Peledakan merupakan tindak lanjut dari kegiatan pemboran, dimana tujunnya adalah

untuk melepaskan batuan dari batuan induknya agar menjadi fragmen-ragmen yang

berukuran lebih kecil sehingga memudahkan dalam pendorongan, pemuatan,

pengangkutn dan komsumsi material pada crusher yang terpasang.

3.3.1.Geometri Peledakan

Geometri merupakan variabel dari burden, kedalaman lubang bor, spasing, stemming,

dan subdrilling. Hubungan antara variabel-variabel tersebut merupakan fungsi dari

diameter bahan peledak, dapat diuraikan sebagai berikut :

a. Burden (B)

Burden merupakan jarak dari muatan tegak lurus terhadap free face terdekat dan arah

dimana pelemparan akan terjadi.

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemuatan burden

Karakteristik batuan yaitu sifat yang dimiliki oleh batuan seperti adanya bidang-bidang

lemah seperti retakan atau rekahan (discontinue)

Jenis bahan peledak yang digunakan yaitu bahan peledak yang berupa ANFO dengan

karakteristik menghasilkan banyak gas adalah cocok digunakan untuk jenis batuan

yang memiliki rekahan untuk memindahkan material.

Untuk memperkirakan burden dan burden ratio (KB) merupakan fungsi dari diameter

bahan peledak yang digunakan , dapat ditentukan melalui persamaan sebagai berikut :

Kb = Kb standard Af1 Afs....................................................................................(3.9)

Af1 = 1/3

3-8

Af2 = 1/3

KB = Burden yang telah terkoreksi

Burden (B) =

..........................................................................................(3.10)

Damana :

KB = Burden Ratio

De = Diameter lubang ledak

B = Burden (m)

Dalam memperkirakan burden, density bahan peledak yang melebihi 1,6 gr/cc atau

kurang dari 0,8 gr/cc dan density batuan yang diledakkan jarang melebihi 3,2 ton/m3.

dalam penentuan Burden Ratio (KB) ada pendekatan yang biasa digunakan dilapangan

berdasarkan pengalaman yaitu :

Bahan peledak rendah dalam batuan keras KB = 20

Bahan peledak tinggi dalam batuan lemah KB = 40

Bahan peledak rendah dalam batuan lemah KB = 25

Bahan peledak tinggi dalam batuan standar KB = 35

b. Kedalaman lubang ledak (H)

Secara teoritis kedalaman lubang ledak tidak boleh lebih kecil dari burden. Hal ini

untuk menghindari terjadinya “ Over Break “ atau “ Createring”. Nilai hole depth ratio

(kh) ditentukan melalui persamaan berikut :

3-9

KB = ................................................................................................(3.11)

Dimana :

KB = Burden Ratio

H = Kedalaman lubang ledak (m)

B = Burden (m)

c. Spasing

Spasing adalah jarak antara libang-libang bor dirangkai dalam satu baris (row) dan

diukur sejajar terhadap pit wall, biasanya spasing tergantung pada burden, kedalaman

lubang, letak primer dan delay. Besarnya spasing dapat digunakan persamaan sebagai

berikut :

S = 1,25. B..............................................................................................................(3.12)

Besarnya spasing ratio (Ks) menurut waktu delay yang dipergunakan sebagai berikut

Long interval delay Ks = 1

Short periode Ks = 1-2

Normal Ks = 1,25 – 1,8

Prinsip dasar spasing adalah sebagai berikut :

Apabila lubang-lubang bor dalam satu baris (row) diledakkan secara sequence

delay maka Ks = 1, maka S = B

Apabila lubang-lubang bor dalam satu baris (row) diledakkan secara simultan

(serentak), maka Ks = 2, jadi S = 2B

3-10

Apabila banyak baris (multiple row) lubang-lubang bor dalam satu baris (row)

diledakkan secara sequence delay dan lubang-lubang dalam arah lateral demi

baris yang berlainan diledakkan secara simultan maka maka pemborannya harus

dibuat sequancearragement.

Apabila dalam multiple row lubang-lubang bor dalam satu baris yang satu dengan

yang lainnya di lay, maka harus digunakan staggered pattern.

c. Stemming

Steming adalah bagian dari lubang tembak yang tidak diisi dengan bahan peledak

tetepi diisi dengan material hasil pemboran

Fungsi stemming adalah untuk mengurangi gas yang timbul untuk mendapatkan

keseimbangan tegangan ( strees balance), maka T = B terbentuk pada saat peledakan

dan untuk mencegah terjadinya “ flay rock” pada saat peledakan .pengisian stemming

harus dipadatkan agar dapat menghindari terjadinya “ Air Blasting “ yang akan

mengakibatkan tekanan peledakan basah membutuhkan lebih banyak penimbunan

untuk mengukur energi bahan peledak. Biasanya stemming ratio (KT standar

digunakan 0,7).

d. Subdrilling (J)

Subdrilling adalah bagian dari lubang tembak dibawah permukaan jenjang

(bench).penggunaan subdrilling adalah dimaksudkan agar batuan terbongkar secara

full face sebagaimana diterapkan. Apabila batuan yang tidak terbongkar secara full

face akan mengakibatkan lantai yang tidak rata atau adanya tonjolan-tonjolan yang

akan menyulitkan kegiatan pemuatan dan pengangkutan. Biasanya subdrilling ratio

(KJ) digunakan 0,3 untuk batuan massive.

3-11

3.2.3. Pola Peledakan

Pola peledakan dilakukan untuk mengefektifkan hasil peledakan agar dalam peledakan

energi bahan peledak dapat didistribusikan secara optimal untuk mencapai fakmentasi

yang dikehendaki.detenator yang digunakan adalah detenator listrik jenis tunda dimana

arus listrik berfungsi sebagai sumber energi. Pengaturan nomor delay detenator dapat

disusun atau diatur sesuai nomor detenator, dengan interval terkecil ke interval delay

yang besar. Hal ini dimaksudkan agar dalam peledakanterdapat bidang-bidang bebas.

Pengaturan nomor delay detenator ini dapat dibuat berdasarkan profil tumpukan material

hasil peledakan yang diizinkan. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar seperti

dibawah ini

Pengaturan nomor delay dilapangan diilustrasikan pada ( Gambar 3.2 )

Arah Lemparan

Gambar 3.2

Pengaturan Nomor Delay Detonator

3-12

8

2

3

5

8

10

3

10

8

6 14

45

4

4

7

7

8

23

6

6

6

8

5

5

6

5

7

7

7

9

9

9

9

10

10

11

11

Interval delay yang terlalu singkat antara lubangdalam satu baris dan antara baris dapat

menyebabkan over break < 25 milli second yang berlebihan. Jika delay antar lubang

peledak pada baris belakang (back row) kurang dari 42 millisecond (ms), bahan peledak

dapat bereaksi bersama-sama untuk menghancurkan dindingbelakang (back wall).

Interval delay antara baris yang terlalu singkat <35 milisecond (ms) dapat menyebabkan

terjadinya back break pada setiap detenator listrik type delay tercantum nomor delaynya.

3.3.3. Peralatan Dan Perlengkapan Peledakan

Perlengkapan peledakan adalah semua jenis peledakan dan bahan-bahan yang

digunakan didalam pelaksanaan peledakan. Peralatan yang digunakan :

a. Blasting mechine

Fungsinya untuk membangkitkan arus atau menarikkapasitas untuk meledakkan

detenator.

.b. Blasting Multimeter.

Fungsinya untuk mengukur tekanan voltase dari arus

c. Galvonometer

Fungsinya untuk mencegah sambungan kabel sempurna atau tidak serta untuk

mengecek serkuitseri ke detonator

d. ANFO Mixer (Mollen)

Fungsinya untuk mencampur Alumunium Nitrat (AN) dengan Fuel Oil (FO) sampai

dihasilkan campuran homogen

Bahan-bahan yang digunakan dalam peledakan yaitu :

3-13

a) Detenator listrik yang digunakan milli second delay detenator streght no.8 produksi

India yang terbuat dari campuran Nitroglyserin,dinitoglyserin, amonium nitrat dan

word pulp.

b) ANFO yaitu campuran antara Amonium Nitrat dari Fuel Oil, yaitu Amonium Nitrat

94,5% dan Fuel Oil 5,5%

c) Dinamit yaitu jenis bahan peledak kuat dan menggunakan nitroglyserin sebagai

bahan dasar.

d) Connecting wire yaitu kabelyang menghubungkan setiap leg wire yang seluruhnya

menuju leading wire

e) Leading wire yaitu kabel yang menghubungkan blasting mechine dengan

connecting wire

f) Isolatif yaitu bahan dari plastik untuk membungkus sambungan kabel agar tidak

terjadi hubungan antara kabel-kabel.

3.3.4. Peledakan Jenjang

Dalam jenjang banyak cara-cara perhitungan yang digunakan , tetapi disini hanya

dibahas satu yaitu cara Richard L.Ash.

Burden adalah dimensi yang terpanting dalam menentukan keberhasilan suatu

pekerjaan peledakan. Untuk menentukan besarnya suatu burden perlu diketahui dari

burden ratio (Kb). Harga Kb dipengaruhi oleh jenis batuan yang akan diledakkan dan

bahan peledakan yang digunakan.

3-14

Richard L.Ash telah mengadakan percobaan dalam menentukan Kb yaitu

menggunakan cara perbandingan energi relatif yang dihasilkan bahan peledak dan

pertimbangan sifat batuan terutama density batuan yang akan diledakkan.

Caranya sebagai berikut :

Percobaan peledakan dilakukan pada batuan standar menggunakan bahan peledak

standar. Batuan standar adalah batuan yang mempunyai density 160 lbs pcr cuft. Bahan

peledak standar adalah bahan peledak yang mempunyai berat jenis SG = 1,2 dan

kecepatan detonasi Ve = 12.000 jps. Kb yang dihasilkan dari percobaan disebut Kb

standar, Kb standar + 30. apabila dilakukan pada batuan yang bukan standar, maka perlu

dilakukan pengaturan kembali harga Kb yang digunakan .

Kb = Kb standar x Afi x Af2

Af1 = 1/3

Af2 = 1/3

Kb = Kbstandard x 1/3

1/3..................................(3.13)

Dari Kb dapat ditentukan besar burden, spasing, stemming, subdrilling.

Volume Setara

Volume setara adalah suatu bilangan yang menyatakan volume satuan yang terbongkar

setelah dilakukan peledakan untuk setiap lubang tembak pada kedalaman tertentu

3-15

dinyatakan dalam m3/m. Secara teoritis volume setara dapat dihitung dengan

menggunakan persamaan :

Veq = ( m3/m)...................................................................................

(3.14)

Dimana :

S = Spasing (m)

L = Tinggi jenjang (m)

H = kedalaman lubang tembak (m)

B = Burden (m)

3.4. UKURAN FRAGMENTASI BATUAN

Tingkat fragmentasi batuan bergantung atau disesuaikan pada penggunaannya atau tujuan

dari pada produksi tambang. Ukuran dan bentuk fragmentasi batun hasil peledakan sangat

behubungan dengan alat gali, alat muat, alat angkut, serta ukuran maximum Crusher yang

digunakan. Dimana diameter batuan yang dapat diterima Crusher yang yaitu maximum

100 cm. Tingkat keseragaman dari ukuran fragmentasi material, sangat dipengaruhi oleh

beberapa hal yaitu :

Sifat batuan

Perluasan lubang ledak

Sifat bahan peledak

Muatan lubang ledak

3-16

Sistem penembakan

Keretakan batuan yang terjadi secara sempurna tersebut disebabkan oleh reaksi bahan

peledak terhadap batuan yang menimbulkan tekanan dan suhu yang tinggi sehingga

batuan akan retak dan hancur oleh adanya suhu dan tekanan reaksi bahan peledak.

gambar 3.3Geometri Peledakan

3-17