Teknik PeledakanProdi Teknik Pertambangan FT - UNLAM

KARAKTERISTIK BAHAN PELEDAKKarakter fisikKarakter kinerja detonasi

Tinjauan Instruksional KhususMahasiswa bisa menjelaskan karakter fisik dan karakter kinerja detonasi dari bahan peledakMahasiswa bisa menjelaskan tentang bahan peledak ANFO, Sullry/Water Gel dan Emulsion

DensitasSensitivitasKetahanan Thd. AirKestabilan KimiawiKarakteristik Gas(density)(sensitivity)(water resistance)(chemical stability)(Fumes characteristics)

Berat bahan peledak per unit volume diekspresikan dalam satuan gr/cc

Densitas bhn.peledak yang tinggi akan lebih mudah menghasilkan dead pressed (detonasi rendah akibat kehilangan sensitivitas karena terhambatnya tekanan) dibanding densitas yang rendah

Loading density adalah berat per meter bhn.peledak didalam kolom lub.tembak (kg/m)

Batuan masif - pakai densitas bhn. peledak tinggi

Batuan berstruktur/lunak - pakai densitas bhn.peledak rendah

Ukuran tingkat kemudahan inisiasi bhn.peledak atau ukuran minimal booster yang diperlukan

Bervariasi tergantung pada kompisisi bhn.peledak

High explosive - sensitif terhadap detonator No.8 atau detonating cord 10 gr/m

Blasting agent - tdk sensitif terhdp. detonator No.8; memerlukan booster (primer)

Beberapa blasting agent sensitif terhadap det.cord (sb ledak)

HUBUNGAN DENSITAS DAN SENSITIVITAS HANDAKDensitas kritis terbentuk bila partikel2 pembentuk handak terlalu rapat, shg tidak terdapat voids sebagai ruang bagi terbentuknya hot spots agar terjadi detonasiDensitas handak berhubungan erat dengan sensitivitasnyaDeadpressing terbentuk bila voids untuk gas rusak, misalnya karena tekanan, gelombang kejut, shg mengurangi sensitivitasnya.

Kemampuan bhn.peledak untuk melawan air disekitarnya tanpa kehilangan sensitifitas atau efisiensiKetahanan thd air bhn.peledak bervariasi. ANFO tidak tahan terhadap air (larut); sedangkan emulsi dan watergels tahan airFume berwarna coklat-orange dari gas NO menandakan hasil peledakan yang tidak efisien akibat bhn. peledak basahKetahanan thd air dapat dilakukan dengan melapisi lub. ledak atau menggunakan cartridge

Kemampuan untuk tidak berubah secara kimia dan tetap mem-pertahankan sensitifitas selama dalam penyimpanan di gudang dengan kondisi tertentuBhn.peledak yang tdk stabil (mis. NG based) mempunyai kemampuan stabil lebih pendek dan cepat rusakFaktor-faktor yang mempercepat ketdk stabilan kimiawi a.l: panas, dingin, kelembaban, kualitas bahan baku, kontaminasi, pengepakan, fasilitas gudangTanda-tanda kerusakan a.l: kristalisasi, penambahan viskositas, dan penambahan densitasGudang bh.peledak bawah tanah akan mengurangi efek perubahan temperatur

Detonasi bhn.peledak menghasilkan gas-gas non-toxic (CO2, H2O, N2) dan toxic (NO, NO2, CO)Gas-gas ini perlu diperhatikan pada peledakan bawah tanah atau terbuka bila gerakan angin yang rendahFaktor-faktor yang menimbulkan gas toxic a.l: letak primer yang tidak tepat, kurang tertutup, air, komposisi bhn.peledak tidak baik, timing (sistem tunda) tidak tepat, dan adanya reaksi dengan batuan (sulfida atau karbonat)

Kekuatan DetonasiKecepatan DetonasiTekanan DetonasiTekanan Thd. Lubang LedakDaya LedakanEnergi Efektif(strength)(VOD)(detonation pressure)(borehole pressure)(explosive power) (effective energy)

KEKUATAN DETONASI(detonation strenght)Absolute Weight Strength (AWS)Energi panas maks handak teoritis didasarkan pada campuran kimawinyaEnergi per unit berat handak dalam joules/gramAWSANFO adalah 373 kj/gr dengan campuran 94% AN dan 6% FO

Relative Weight Strength (RWS)Adalah kekuatan handak (dalam berat) dibanding dengan ANFO

RWSHANDAK =

Absolute Bulk Strength (ABS)Energi per unit volume, dinyatakan dalam joules/ccABSHANDAK = AWSHANDAK x densitasABS bulk ANFO = 373 kj/gr x 0,85 gr/cc = 317 kj/cc

Relative Bulk Strength (RBS)Adalah kekuatan handak curah (bulk) dibanding ANFO

RBSHANDAK =

KECEPATAN DETONASI(velocity of detonation / VOD)Laju rambatan gelombang detonasi sepanjang handak, satuannya m/s atau fps Nilainya bervariasi tergantung diameter, densitas, ukuran partikel handak.Kecepatan ANFO antara 2500 4500 m/s tergantung pada diameter lubang ledakKecepatan detonasi merupakan komponen utama dari energi kejut (shock energy) yang menimbulkan pecahnya batuanKecepatan detonasi handak harus melebihi kecepatan suara massa batuan (impedance matching)Dapat diukur untuk menentukan handak yang efisien

TEKANAN DETONASI(detonation pressure)Tekanan yg terjadi disepanjang zona reaksi peledakan hingga terbentuk reaksi kimia seimbang sampai ujung handak. Umumnya memp satuan MPa.Dari penelitian oleh Cook menggunakan foto sinar-x, diformulasi tekanan detonasi sbb:

ANFO dgn densitas 0,85 gr/cc dan VOD 3700 m/s memiliki PD = 2900 MPa

Dimana:PD = tekanan detonasi, kPae = densitas handak, gr/ccVD = kecep detonasi, m/s

DAYA LEDAKAN (explosive power)Laju tenaga peledakan yang terbentukTergantung pada AWS dan VODBila dua jenis handak mempunyai VOD yang sama, maka handak yang mempunyai AWS lebih tinggi akan lebih bertenaga besar (powerfull), shg lebih banyak energi yang dilepaskan selama periode yang sama.

AMMONIUM NITRAT (NH4NO3)Densitas : - butiran berpori 0,74 0,78 gr/cc (untuk agen peledakan) - butiran tak berpori 0,93 gr/cc (untuk pupuk urea)Porositas: - mikroporositas 15% - makro plus mikroporositas 54% - butiran tak berpori mempunyai porositas 0 2%Ukuran partikel : yang baik untuk agen peledakan antara 1 2 mmTingkat kelarutan terhadap air bervariasi tergantung temperatur, yaitu:- 5 C tingkat kelarutan 57,5% (berat)- 10 C tingkat kelarutan 60% (berat)- 20 C tingkat kelarutan 65,4% (berat)- 30 C tingkat kelarutan 70% (berat)- 40 C tingkat kelarutan 74% (berat)

SIFAT-SIFAT ANFO(Data diperoleh dari Dyno Nobel untuk Prilled ANFO)Densitas:Poured (gr/cc)0,80 0,85Blow Loaded (gr/cc)0,85 0,95Energi (MJ/kg):3,7RWS (%):100 (373 kj/gr)RBS:Poured (%)100 (317 kj/cc)Blow Loaded (%)116Diameter lubang ledak min.:Poured (mm)75Blow Loaded (mm)25Ketahanan thd. air:burukShelf Life:Maks. 6 bulan tergantung temperatur dan kelembaban gudangGudang yang bersuhu dan kelembaban tinggi akan membuat ANFO rusak, ditandai dgn pengerasan atau caking yg akan mengurangi kinerja peledakanWaktu Tidur (Sleep Time) :Dalam kondisi normal kering dengan lubang tertutup stemming yang baik, ANFO dapat ditidurkan sampai 6 bulanKehadiran air dalam lubang akan menurunkan secara dramatis waktu tidur

Cara Memusnahkan ANFOMengkristalMenggumpal dan mengerasHancur menjadi tepung

Ciri-Ciri Ramuan ANFO RusakANFO; dituang air agar larut, kemudian dikubur

BAHAN PELEDAK SLURRY ATAU WATERGELIstilah slurries dan watergel adalah sama artinya, yaitu campuran oksidator, bahan bakar, dan pemeka (sensitizer) di dalam media air yang dikentalkan memakai gums, semacam perekat, sehingga campuran tersebut berbentuk jeli atau slurries yang mempunyai ketahanan terhadap air sempurna. Sebagai oksidator bisa dipakai sodium nitrat atau ammonium nitrat, bahan bakarnya adalah solar atau minyak diesel, dan pemekanya bisa berupa bahan peledak atau bukan bahan peledak yang diaduk dalam 15% media air.

DU PONT WATERGELSJenis produkDiameter, mmDensitas, gr/ccVoD, m/sPeka detonatorKetahan. thd. AirTOVEX 9025 - 38 0,904300YABaikTOVEX 10025 - 45 1,104500YASangat baikTOVEX 30025 - 38 1,023400YABaikTOVEX 50045 - 100 1,234300TIDAKSangat baikTOVEX 65045 - 1001,354500TIDAKSangat baikTOVEX 70045 - 1001,204800YASangat baikTOVEX P25 - 1001,104800YASangat baikTOVEX S57 - 64 1,384800YASangat baikPOURVEX EXTRA89 dicurah 1,334900TIDAKSangat baikDRIVEX38 dipompa1,255300TIDAKSangat baikICI EXPLOSIVES (ORICA)POWERGEL 153190 1,204500YASangat baikAQUAPOUR 108390 1,264500YASangat baikMOLANITE 95 BP90 1,173600YASangat baik

EMULSIONS (1)Adalah matriks yang terbentuk dari fase larutan oksidator di dalam fase fuel yang dipertahankan sifat-sifatnya (continuous fuel phase) ditambah emulsifier (biasanya cuka) agar campuran tetap bersatu. Komposisi ini disebut tipe water in oil.Ukuran partikel menjadi kecil berbentuk droplets emulsi handakKonsentrasi matriks emulsi tidak larut airDapat dibuat di pabrik atau pada truck MMUDensitas antara 1,1 1,35 gr/ccVOD antara 4500 5800 m/s dan RWS < ANFO tapi RBS > ANFO

EMULSIONS (2)

JENIS HANDAK BERBASIS EMULSI(kemasan berbentuk dodol/cartridge)

SIFATPRODUSENDAHANADYNO NOBELICI EXP. (ORICA)SASOL SMXMerk dagangDayagel magnumEmuliteSeri PowergelSeri EmexDesitas, gr/cc1,251,18 1,251,16 1,321,12 1,24Berat/karton, kg202520--RWS, %11911198 11874 186RBS, %183162140 17997 183VOD, m/s4600 56005000 58004600 56004600 5600Diameter, mm25 6525 8025 6525 65Ketahanan thd airSangat baikSangat baikSangat baikSangat baikPenyimpanan, thn1111

Terima Kasih

*