pak suseno kramadibrata
TRANSCRIPT
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 1/52
K
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 -
BLASTINGBLASTING
P N V e t e r a n Y o g y a k
T e k n o l o g i M i n e r a l
Yogyakarta 15 Juni 2013
Seminar Nasional Peledakan
u t B l a s t i n g F a k u l t a
Pada Penambangan Bahan Galian
Himpunan Mahasiswa Teknik Pertambangan
o u n d B r e a k i n g w i t h
Universitas Pembangunan Nasional “VETERAN” Yogyakarta
G r
President of Indonesian Rock Mechanics SocietyPresident of Indonesian Rock Mechanics Society
Manajer Laboratorium Geomekanika dan Peralatan Tambang ITBManajer Laboratorium Geomekanika dan Peralatan Tambang ITB
PT. Bumi Resources Minerals TbkPT. Bumi Resources Minerals Tbk
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 2/52
K
Klasifikasi Ground Breaking Tambang TerbukaKlasifikasi Ground Breaking Tambang Terbuka
Strong & Compact
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 -
Soft - Strong
P N V e t e r a n Y o g y a k
T e k n o l o g i M i n e r a l
u t B l a s t i n g F a k u l t a
o u n d B r e a k i n g w i t h
G r
222
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 3/52
K
Ground BreakingGround Breaking
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 -
Mechanical Ground Breaking
Free Di in
P N V e t e r a n Y o g y a k
Ripping
Rock Cutting
T e k n o l o g i M i n e r a l
u t B l a s t i n g F a k u l t a
-
Rock Cutting
Machines
o u n d B r e a k i n g w i t h
No-Blasting
G r
No-Loading
No-Crushing
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 4/52
K
Perbandingan Penggalian Mekanis vs.Perbandingan Penggalian Mekanis vs.
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 -
Keuntungan Kerugian
P N V e t e r a n Y o g y a k
Umumnya memberikan kemajuan lebih cepat daripada pemboran peledakan pada batuan soft –
medium hard rock
Tidak mampu menggali material sangat keras kecualimenggunakan TBM khusus
T e k n o l o g i M i n e r a l
Lebih sedikit menggunakan peralatan operasi Biaya modal tinggi
Profile penggalian halus, seragam & tetap untuk
full face machines (TBM) Membutuhkan perawatan khusus
u t B l a s t i n g F a k u l t a Tidak ada kerusakan retakan atau hancuran akibat
getaran peledakanTidak flexible
Inherently safer Perlu konsistensi jenis batuan, sifat geomekanik,
eolo i struktur & hidro eolo i
o u n d B r e a k i n g w i t h
Banyak variasi aplikasiKeausan gigi gali meningkat drastis saat menggali
batuan kuat & abrasif
Gaya reaksi tinggi untuk konvensional disc cutter
G r
44
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 5/52
K
Tipe Gigi Gali Penggalian MekanisTipe Gigi Gali Penggalian Mekanis
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 -
Drag bit atau pick. Keduanya menggunakan gaya yang tegak lurus terhadap permukaan
batuan – tensile cracking leading to rock failure
Indenter. Alat ini memecah batuan dengan menggunakan sebuah gaya yang pada
P N V e t e r a n Y
o g y a k umumnya ega urus er a ap mu a a uan – ens e crac ng ea ng o roc a ure
T e k n o l o g i M i n e r a l
u t B l a s t i n g F a k u l t a
o u n d B r e a k i n g w i t
h
G r
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 6/52
K
Klasifikasi Penggalian Mekanik Kontinu BawahKlasifikasi Penggalian Mekanik Kontinu Bawah
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 -
P N V e t e r a n Y
o g y a k
T e k n o l o g i M i n e r a l
u t B l a s t i n g F a k u l t a
o u n d B r e a k i n g w i t
h
G r
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 7/52
K
Skematik Diagram Penggalian di TambangSkematik Diagram Penggalian di Tambang
Terbuka & Bawah TanahTerbuka & Bawah Tanah
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 - www.slideshare.net/sankarsulimellawww.slideshare.net/sankarsulimella
P N V e t e r a n Y
o g y a k
T e k n
o l o g i M i n e r a l
u t B l a s t i n g F a k u l t a
o u n d B r e a k i n g w i t
h
G r
77
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 8/52
K
Aplikasi Alat Gali Mekanik Kontinyu vs. UCSAplikasi Alat Gali Mekanik Kontinyu vs. UCS
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 -
TBM Tunnel Boring Machine
P N V e t e r a n Y
o g y a k
MTM Mobile
Tunnel
Miner
T‐3 Heavy Duty Road Header > 100 t
T e k n
o l o g i M i n e r a l
T‐2 Medium sized roadheader 70‐90 t
T‐1 Compact roadheader 40‐65 t
u t B l a s t i n g F a k u l t a CM Cont nuous M ner
Unconfined Compressive Strength (MPa) 0 50 100 150 200 250
o u n d B r e a k i n g w i t h
G r
88
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 9/52
K
Klasifikasi Alat Gali Mekanis KontinyuKlasifikasi Alat Gali Mekanis Kontinyu
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 -
Surface Miner
P N V e t e r a n Y
o g y a k
Tambang Terbuka
Auger Miner
T e k n
o l o g i M i n e r a l
Tambang Bawah Tanah
Hard Rock Soft Rock
u t B l a s t i n g F a k u l t a
Roadheader Roadheader
o u n d B r e a k i n g w i t h
on nuous ner
Mobile Miner Shearer
G r
99
Raise Borer
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 10/52
K
Surface MinersSurface MinersLimestone quarry
UCS 40 - 110 MPa, 187 t/h
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 -
P N V e t e r a n Y
o g y a k
Middle Front Cutting Front Cutting
T e k n
o l o g i M i n e r a l Drum Boom Wheel
Cutting width [mm] 250 - 4200 5250 7100
Cutting depth/height
[mm]0 - 800 1000/5500 0 - 2900
Capacity related to material characteristics
u t B l a s t i n g F a k u l t a
Weight [t] 40 - 190 135 540
Installed power [kW] 450 - 1200 750 3340
Manufacturer Wirtgen/
Bitelli /HuronVoest Alpin
Krupp
Fördertechnik
o u n d B r e a k i n g w i t h ospor e
UCS 50 MPa, 700 t/h
G r
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 11/52
K
Auger Mining vs. Stripping RatioAuger Mining vs. Stripping Ratio
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 -
Aplikasi Auger saat SR tinggi, ekonomi, jenis batuan, geoteknik, geologi
P N V e t e r a n Y
o g y a k
Teknologi Auger: Single Augers
T e k n
o l o g i M i n e r a l
Rigid Module Continue Highwall Miners
Single Spiral Auger adalah teknologi50 tahun terakhir dan dikenalkan di
u t B l a s t i n g F a k u l t a
US dan Australia
Cutting head auger tunggal
berdiameter 0,7 m - 1,9 m
o u n d B r e a k i n g w i t h
Berat Auger bisa mencapai lebih dari75 ton
G r
1111
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 12/52
K
PenerowonganPenerowongan
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 -
P N V e t e r a n Y
o g y a k
T e k n
o l o g i M i n e r a l
u t B l a s t i n g F a k u l t a
o u n d B r e a k i n g w i t h
G r
1212
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 13/52
K
Penerowongan Konstruksi SipilPenerowongan Konstruksi Sipil
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 -
P N V e t e r a n Y
o g y a k
T e k n
o l o g i M i n e r a l
u t B l a s t i n g F a k u l t a
o u n d B r e a k i n g w i t h
G r
1313
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 14/52
K
Nusantara TunnelNusantara Tunnel
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 -
P N V e t e r a n Y
o g y a k
T e k n
o l o g i M i n e r a l
u t B l a s t i n g F a k u l t a
o u n d B r e a k i n g w i
t h
G r
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 15/52
K
Bangkok Metro Blue LineBangkok Metro Blue Line
http://www.tunnels.mottmac.com/projectshttp://www.tunnels.mottmac.com/projects
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 -
P N V e t e r a n Y
o g y a k
T e k n
o l o g i M i n e r a l
Kapasitas
250 000 orang/hari Se an an 20 km berada dibawah wila ah adat
u t B l a s t i n g F a k u l t a
KonstruksiTwin tunnel 17 km panjang, dia 5.7m
Tantangan Geoteknik
o u n d B r e a k i n g w i
t h
Timbul “ground settlement” akibat penggalian terowonganMRT
Deformasi horison batuan saat “Earth Pressure Balanced
” G r
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 16/52
K
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 -
PenerowonganPenerowongan
Tambang BijihTambang Bijih
P N V e t e r a n Y
o g y a k awa anaawa ana
T e k n
o l o g i M i n e r a l
Lower Kalamazo copper ore body (San Manuel, Arizona USA) ore
body development 12800 m by TBM (Cigla, Yagiz, Ozdemir)
u t B l a s t i n g F a k u l t a
o u n d B r e a k i n g w i t h
G r
1616
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 17/52
K
Klasifikasi Roadheader Klasifikasi Roadheader (Nuh BILGIN, Cemal BALCI, Istanbul(Nuh BILGIN, Cemal BALCI, Istanbul – – 2005)2005)
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 -
P N V e t e r a n Y
o g y a k
Tipe Berat (ton)
Cutterhead
Power (kW)
uas
Penggalian(m2)
UCS
(MPa) RQD (%)
T e k n
o l o g i M i n e r a l - - – -
Medium Duty 40-70 160 – 230 30 60 – 90 -
u t B l a s t i n g F a k u l t a
Heavy Duty 70-110 250 – 300 40 90 – 110 < 80
Extra Heavy> 110 350 – 400 45 110 - 140 < 60
o u n d B r e a k i n g w i t h u y
G r
1717
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 18/52
K
Road HeadersRoad Headers
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 -
Aplikasi RH:
Variasi jenis batuan, sifat geomekanik, struktur geologi dan hidrogeologi mengijinkan
P N V e t e r a n Y o g y a k
Meningkatkan safety
Berkurang kebutuhan ground support dan tenaga kerja
Penggalian dengan RH:
T e k n
o l o g i M i n e r a l
Underground partial-face excavation machines pada batuan lunak hingga sedang
Development & production di non underground hard rock mining; main haluge drifts, roadway, cross cut
Konstruksi sipil; pembuatan jalan KA, roadway, sewer, diversion tunnel atau untuk memperbesar
struktur bawah tanah
u t B l a s t i n g F a k u l t a Karakteristik umum RH saat kini:
Berat mesin s/d 120 ton – lebih stabil dan kaku
Cutter head power 500 kW bisa menggali batuan UCS 100 MPa dan bahkan hingga 160 MPa asalkan
joint spacing sekitar 30 cm
o u n d B r e a k i n g w i t h
Luas penampang penggalian hingga 100 m2
Pemuatan dan pengangkutan material hasil galian
Remote control dan laser guide alignment
Bisa dilen ka i den an alat rock boltin dan dust su ression G r
Roadheader menjadi tidak ekonomis jika konsumsi gigi gali mencapai 1 pick/m3
1818
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 19/52
K
Cutting ModeCutting Mode TransversalTransversal Roadheader Roadheader
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 -
P N V e t e r a n Y o g y a k
T e k n o l o g i M i n e r a l
(Peng, 1978)
u t B l a s t i n g F a k u l t a
o u n d B r e a k i n g w i t h
G r
1919
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 20/52
K
Cutting Mode AxialCutting Mode Axial
Roadheader Roadheader
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 -
P N V e t e r a n Y o g y a k
T e k n o l o g i M i n e r a l
u t B l a s t i n g F a k u l t a
(Peng, 1978)
o u n d B r e a k i n g w i t h
G r
2020
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 21/52
K
Continuous Miner DiContinuous Miner Di
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 -
Bawah TanahBawah Tanah
P N V e t e r a n Y o g y a k
(Peng, 1978)
T e k n o l o g i M i n e r a l
u t B l a s t i n g F a k u l t a
o u n d B r e a k i n g w i t h
G r
2121
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 22/52
K
Penggunaan TBMPenggunaan TBM
(Gunnar Nord, 2006)(Gunnar Nord, 2006)
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 -
1956 James Robbins - disc cutter full face boring machine menggali terowongan panjang
dalam waktu relatif singkat
P N V e t e r a n Y o g y a k era : - ; aya: - ; ; , - me er; cu er ea orce: cu er
Kinerja di tanah – batuan keras (UCS = 200 MPa): 50 - 1000 m/bulan
T e k n o l o g i M i n e r a l
( )0.33
an ang unne mKriteria Aplikasi TBM > 1.5
Diameter Tunnel [m] xc
≈
σ
u t B l a s t i n g F a k u l t a
Aplikasi: steep inclines, short connection holes antara main
haulage level dan stope, ventilasi, lubang saluran air, kabel dll.
Investasi mahal sehin a harus efisien an an & kecil dan
Small Boring Unit: Casing diameter
600 mm - 1.8 m, UCS 25-170MPa,
panjang~100 m
o u n d B r e a k i n g w i t h
perlu studi detil geologi, geomekanik & hidrogeologi
Tidak berlaku untuk kondisi geologi massa batuan buruk &
sangat abrasif G r
2222
Rule Of Thumb: φ = 3,5 m, UCS = 150 MPa, maka ± 3 km, & jika
φ = 7 m, maka ±> 6 km
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 23/52
K
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 -
TBMTBM
P N V e t e r a n Y o g y a k e ec one ec on
GuidelinesGuidelines
T e k n o l o g i M i n e r a l
u t B l a s t i n g F a k u l t a
o u n d B r e a k i n g w
i t h
G r
2323
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 24/52
K
Tipe Tunnel Boring MachineTipe Tunnel Boring Machine(Bilgin & Balci, 2005)(Bilgin & Balci, 2005)
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 -
P N V e t e r a n Y o g y a k
T e k n o l o g i M i n e r a l
u t B l a s t i n g F a k u l t a
o u n d B r e a k i n g w
i t h
G r
2424
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 26/52
K
TBM Working CyclesTBM Working Cycles
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 -
P N V e t e r a n
Y o g y a k
Shield Machines
Double Shield Machines.
T e k
n o l o g i M i n e r a l
In solid rock the tunnelling is
made with open machines
without an shield.
u t B l a s t i n g F a k u l t a
Under good conditions an open TBM can operate with a constant advance rate,
as the rock support will be installed independent from the excavation from the
L2 area on the back up system.
o u n d B r e a k i n g w
i t h
G r
2626
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 27/52
K
Robbins Mobile Miner diRobbins Mobile Miner di
Tambang Pb Zn BawahTambang Pb Zn Bawah
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 -
Tanah Mt. Isa MineTanah Mt. Isa Mine
P N V e t e r a n
Y o g y a k
Mount Isa Mine Versi-1
Tambang bawah tanah Pb & Zn di
T e k
n o l o g i M i n e r a l ustra a - a
Pasminco Mine Versi-2
Men ali hin a lebih dari ada 1.4
u t B l a s t i n g F a k u l t a
km (UCS 150 - 250 MPa)
Kemajuan rata-rata 1.4m/jam
o u n d B r e a k i n g w
i t h
Lebar penggalian bervariasi
Konsumsi disc cukup tinggi
G r
sangat besar
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 28/52
K
Aplikasi Raise Boring Machine UntukAplikasi Raise Boring Machine Untuk
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 -
P N V e t e r a n
Y o g y a k
T e k
n o l o g i M i n e r a l
u t B l a s t i n g F a k u l t a
Tamrock
o u n d B r e a k i n g w
i t h
G r
2828
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 29/52
K
Faktor Faktor--Faktor Penentu Penggalian MekanisFaktor Penentu Penggalian Mekanis
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 -
P N V e t e r a n
Y o g y a k
Sifat
MassaBatuan
dan Sifat Batuan
T e k
n o l o g i M i n e r a l u
u t B l a s t i n g F a k u l t a
Informasi Mesin
Gali
o u n d B r e a k i n g w
i t h
Karakteristik
Kinerja Mesin G r
Informasi Teknikal & Operasional
a
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 30/52
K
Parameter Dimensi Interaksi Gigi Gali BatuanParameter Dimensi Interaksi Gigi Gali Batuan
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 -
Arah Penggalian
P N V e t e r a n
Y o g y a k
Front Rake Angle
T e k
n o l o g i M i n e r a l α
βd
FC
Gaya Potong (Fc)
u t B l a s t i n g F a k u l t a
Break Out
S
AngleFNF
Gaya Normal (Fn)
Gaya Lateral (Fs)
o u n d B r e a k i n g w
i t h
θ θGaya Resultan
ra
Penggalian
G r
3030
w w
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 31/52
K
Mekanisme Indenter Mekanisme Indenter
(Rastami & Ozdemir, 1993)
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 -
Penetrasi pick menimbulkan tegangan geser
P N V e t e r a n
Y o g y a k se ngga c p ter ong ar e uar
Tegangan-tegangan geser dibangkitkan oleh
T e k
n o l o g i M i n e r a l
geometrik pasak gigi gali
Hampir semua gaya tegaklurus muka batuan
FN FN
u t B l a s t i n g F a k u l t a
dan membentuk fraktur
Fraktur diinduksi akibat kombinasi
o u n d B r e a k i n g w
i t h
pembebanan
Spasi antara cutter menentukan ukuran chip
G r
3131
batuan
31
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 32/52
K
Penentuan Gaya Potong dan Kinerja Mesin GaliPenentuan Gaya Potong dan Kinerja Mesin Gali
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 -
P N V e t e r a n
Y o g y a k
Kriteria Brittle FractureKriteria Brittle Fracture – – Fracture MechanicsFracture Mechanics
T e k
n o l o g i M i n e r a l
1. Medan tegangan dekat ujung rekahan awal
2. Keseimbangan energi pada rekahan awal
u t B l a s t i n g F a k u l t a
Persamaan EmpirikPersamaan Empirik
o u n d B r e a k i n g w
i t h .
2. Sifat Mekanik, massa batuan & karakteristik mesin gali
G r
3232
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 33/52
K
Fracture MechanicsFracture Mechanics
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 -
Secara tradisional keruntuhan
material karena stress > strength
(Soo-Ho Chang, Chung-In
Lee, Seokwon Jeon, 2001)
P N V e t e r a n
Y o g y a k
Tahun 1920-an, Griffith &
selanjutnya Irwin menginisiasi“energy concept for crack growth”
“ ”
T e k
n o l o g i M i n e r a l n en er pa a penge oran
penggalian mekanis menimbulkan
rekahan & ber-propagasi searah
& tegaklurus
u t B l a s t i n g F a k u l t a
Propagasi rekahan membentuk
chips sehingga memberikan
peluang indenter (pick/mata bor)
o u n d B r e a k i n g w
i t h untu terus ma u
G r
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 34/52
K
Stress Intensity FactorsStress Intensity Factors
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 -
3 Modes (KI, KII, KIII), pengeboran dan penggalian
P N V e t e r a n
Y o g y a k
mekanis memanfaatkan Mode I
Pada dasarnya batuan cenderung untuk pecah dalam
Specimen
T e k
n o l o g i M i n e r a l
Mode I – bagaimanapun bentuk pembebanannya
u t B l a s t i n g F a k u l t a
CSIRO Geomechanics Division -
Melbourne
ang,
o u n d B r e a k i n g w
i t h
G r
Mode I:
Opening
Mode II:
In-plane shear
Mode III:
Out-of-plane shear
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 35/52
K
Stress Intensity Factors (SIF)Stress Intensity Factors (SIF)
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 -
y
x
y y
SIF adalah sebuah kriteria propagasi rekahan
P N V e t e r a n
Y o g y a k
θ
KI < KIC tidak terjadi propagasi crack
KIC adalah fracture toughness, sebuah sifat
material an da at diukur di Laboratorium
T e k n o l o g i M i n e r a l a I π σ =
K
Indiana limestone KIC = 0.99 MPa√m
Tennessee sandstone KIC = 0.54 MPa√m
u t B l a s t i n g F a k u l t a
aK I π σ = 2π ijijr
o u n d B r e a k i n g w
i t h
KI berhubungan dengan stress field sekitar sebuah ujung rekahan (crack tip) terhadap farfield boundary conditions
Dalam kondisi ini tegangan pada crack tip tsb menjadi tak terbatas
G r ,
SFI merupakan solusi perhitungan untuk sebuah crack dalam kondisi tegangan tarik
Solusi numerik analitik menggunakan KI
St
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 36/52
K
Strength failure D
StressL AV 2StrainVolumetric ε ε ε +==
PerilakuPerilaku
KonstitutifKonstitutif
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 - .Critical energy release (long term strength) C
3. Stable crack propagation
Fracture initiation B
Yield pointBatuanBatuan
P N V e t e r a n
Y o g y a k
2. Perfectly elastic deformation
Crack closure A
εaεl ε v
T e k n o l o g i M i n e r a l
1. Closing cracks
O
εl= lateral strain;
ε v= volumetric strain; εa= axial strain
Strain
u t B l a s t i n g F a k u l t a
o u n d B r e a k i n g w
i t h
G r
Lecture WB3413/OE4626 Dredging ProcessesLecture WB3413/OE4626 Dredging Processes
Cutting Of Rock (Vlasblom, 2007)Cutting Of Rock (Vlasblom, 2007)
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 37/52
K
Roadheader Performance Prediction From Lab SERoadheader Performance Prediction From Lab SE(Nuh BILGIN, Cemal BALCI, Istanbul(Nuh BILGIN, Cemal BALCI, Istanbul -- 2005)2005)
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 -
P N V e t e r a n
Y o g y a k
T e k n o l o g i M i n e r a l
u t B l a s t i n g F a k u l t a s ma on o e spec c es ruc on wor
Wz from the stress-strain curve of a rock
sample under unconfined compression
o u n d B r e a k i n g w
i t h
Excavation performance vs. 26 rocksamples UCS (argillaceous slates &
quarzites, Zeulenroda sewage tunnel). G r
3737
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 38/52
K Drillin rates vs. UCSDrillin rates vs. UCS
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 -
& vs. Destruction& vs. Destruction
WorkWork
P N V e t e r a n
Y o g y a k ass ca on o as opcoass ca on o as opco
14401440 -- 20 kW. (Thuro, 1997)20 kW. (Thuro, 1997)
T e k n o l o g i M i n e r a l
u t B l a s t i n g F a k u l t a
o u n d B r e a k i n g w
i t h
G r
3838
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 39/52
K
Angle of Foliation vs. UTS & vs. Drilling RateAngle of Foliation vs. UTS & vs. Drilling RateAtlas Copco COP 1440Atlas Copco COP 1440 -- 20 kW. (Thuro, 1997)20 kW. (Thuro, 1997)
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 -
P N V e t e r a n
Y o g y a k
T e k n o l o g i M i n e r a l
u t B l a s t i n g F a k u l t a
o u n d B r e a k i n g w
i t h
G r
3939
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 40/52
K
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 - Drilling rates vs.Drilling rates vs.
Joint Spacing & vs.Joint Spacing & vs.
P N V e t e r a n
Y o g y a k
Classification of Atlas Copco COPClassification of Atlas Copco COP14401440 -- 20 kW. (Thuro, 1997)20 kW. (Thuro, 1997)
T e k n o l o g i M i n e r a l
u t B l a s t i n g F a k u l t a
o u n d B r e a k i n g w i t h
G r
4040
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 41/52
K
Rock Cuttability IndexRock Cuttability Index -- Drag PickDrag Pick
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 - Front Rake Angle
Rock Cutting Laboratory UNSW
P N V e t e r a n
Y o g y a k
βd
Back Clearance
Angle F
FC
T e k n o l o g i M i n e r a l
Tool width 12.7 mm
Depth of cut 5 mm
Front Rake Angle (-5°),
Back Clearance Angle 5°
N
Laboratorium Geomeknika & Peralatan Tambang ITB
u t B l a s t i n g F a k u l t a
Grafik FLC Terhadap Distance (DOC = 7 mm)
2.00
Data
o u n d B r e a k i n g w i t h
0.50
1.00
.
F C (
k N
)
G r
0.00
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Distance (cm)
Tipikal Gaya Potong & Energi Potong Batuan
aya o ong nerg o ong a uan as r
AplikasiAplikasi RRoadheadersoadheaders Sebagai Fungsi KSebagai Fungsi Kekarekar &&
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 42/52
K
AplikasiAplikasi RRoadheadersoadheaders Sebagai Fungsi KSebagai Fungsi Kekarekar &&Energi SpesifikEnergi Spesifik
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 - c eac ea -- m ,m ,
P N V e t e r a n
Y o g y a k .
Kinerja umum penggalian (Mc Feat-Smith, 1978)
MesinBerat
MesinMedium
T e
k n o l o g i M i n e r a l
32 MJ/m3 20 MJ/m3 Mesin hanya dapat memotong batuan ini secara ekonomis bila berbentuk
perlapisan setebal kurang dari 0.3 m. Modifikasi mungkin diperlukan.
3 3
Kinerja penggalian buruk. Pergantian pick aus secara regular akan membantu
kebutuhan energi gali & me-ngurangi bagian aus. Lebih baik pakai point attack
u t B l a s t i n g F a k u l t a
pick dengan kecepatan rendah dan besi sangga samping akan memperbaiki
stabilitas.
20 MJ/m3 12 MJ/m3 Kinerja penggalian sedang. Untuk batuan abrasive perlu sering periksa pick,
karena ick ta am akan mem erbaiki kiner a.
o u n d B r e a k i n g w i t h
17 MJ/m3 8 MJ/m3 Kinerja sedang - baik dengan keausan rendah. Pick diganti regular untuk batuan
abrasiv.
G r
4242
8 MJ/m3 5 MJ/m3 . .
pada batas minimum lebih baik digaru, dan laju gali tinggi.
Penentuan Gaya Potong Point Attack PickPenentuan Gaya Potong Point Attack Pick
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 43/52
K
Penentuan Gaya Potong Point Attack PickPenentuan Gaya Potong Point Attack Pick
Menurut Evans ModelMenurut Evans Model
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 -
Evan (1946): Analisis
mekanisme penggalian
dengan point-attack pick
R O A Q
P N V e t e r a n
Y o g y a k
Pick berkerucut dengan shank
berbentuk lingkaran
Shank berbentuk lin karan
d
γPICK
2r
β/2Tensile stress
β/2σt d/cosβ
Ft β
T e
k n o l o g i M i n e r a l
memungkinkan berputarnya
pick pada pemegangnya dan
Fc
stress
C
u t B l a s t i n g F a k u l t a
memastikan seluruh bagian
tip digunakan216
d F t σ σ π
=
o u n d B r e a k i n g w i t h
Cos cσ γ Fc = Gaya gali pada saat hancur (MN)σt = UTS (MPa)
σc = UCS (MPa)
G r
4343
d = Kedalaman penggalian (m)
γ = Tool edge angle
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 44/52
K
Prediksi KinerjaPrediksi Kinerja
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 - (Kramadibrata, 1996)(Kramadibrata, 1996)
P N V e t e r a n
Y o g y a k
[REI] = [RMF] [BI]-1
[RCI] = 0.23 + 141 [REI]
T e
k n o l o g i M i n e r a l
γδ
[ ] sIndexBrittlenesBI ==t
c
σ
σ
u t B l a s t i n g F a k u l t a ac orassoc==
cσ
IndexyCuttabilitRockL
N]RCI[ ==
σ Power & Height vs Time BL160CM1
o u n d B r e a k i n g w i t h c
300
400
500
600
700
w e r ( k W )
2
3
4
5
6
e i g h t ( m )
G r
4444
0
100
200
0 10 20 30 40 50 60 70Time (s)
P o
-1
0
1 H
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 45/52
K
Prediksi KinerjaPrediksi Kinerja SSurfaceurface MMineriner
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 - PT.PT. Indocement Tunggal PrakasaIndocement Tunggal Prakasa – – PalimananPalimanan
(Rezandi Laksana & Kramadibrata, 2012)(Rezandi Laksana & Kramadibrata, 2012)
P N V e t e r a n Y o g y a k
350
T e
k n o l o g i M i n e r a l
250
j a m
)
u t B l a s t i n g F a k u l t a
150
P r o d u k s i ( m 3 /
Lapangan
o u n d B r e a k i n g w i t h
50
100Dey & Ghoose
Kramadibrata
Gehring
G r
4545
0
10 12 14 16 18 20 22 24
UCS (MPa)
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 46/52
K
PrediksiPrediksi Kinerja RoadheaderKinerja Roadheader
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 -
Gehring (1992)
k1 = Relatif cuttability batuan utuh: 6 – 15k xk xk 321* =
P N V e t e r a n Y o g y a k
k2 = Pengaruh kekar/bidang perlapisan: 1 – 2.5
k3 = Pengaruh kondisi cutting spesifik: 3.5 – 4.5
σc
T e
k n o l o g i M i n e r a l
3
2
RMCI
R D
(0.974) N0.28ICR =
u t B l a s t i n g F a k u l t a
c100
σ
⎠⎝ =
Bilgin & Balci (2005)
o u n d B r e a k i n g
w i t h ICR = Instantaneous Cutting Rate (m3/jam)
RMCI = Rock Mass Cuttability Index
σC = UCS (MPa)
N = Cuttin head ower HP G r
4646
P ilih TBM & R dh dP ilih TBM & R dh d
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 47/52
K
Pemilihan TBM & RoadheaderPemilihan TBM & Roadheader
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 - Cuttability IndexCuttability Index -- VARCIVARCI
(Gehring, 1980)(Gehring, 1980)
P N V e t e r a n Y o g y a k
VARCI
[mm]Cuttability with TBM Cuttability with Roadheader
T e
k n o l o g i M i n e r a l <0.5 Moderate performance Not applicable
0.5 – 0.8 Fair to good performance Applicable only when rock
occurs in thin single layer
0.8 – 1.5 Best ran e of a lication Cuttable with heavy machines
u t B l a s t i n g F a k u l t a
an s rong con ca p c s
1.5 – 2.5 Only TBM with disc cuttersMedium weight machines with
conical picks
Medium and light weight
Rock Cutting Laboratory Colorado School of Mines
o u n d B r e a k i n g
w i t h 2.5 – 5.0
,
disc cutter for abrasive rock
,
type picks, best range of
application
5.0 – 10.0
Application of TBM only in
shielded version with drag
Medium and light weight
machines, slim conical and
G r
4747
P dik i Ki j TBMP dik i Ki j TBM
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 48/52
K
Prediksi Kinerja TBMPrediksi Kinerja TBM
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 -
1.2 N.n6FPR =
P N V e t e r a n Y o g y a k
Hughes (1986)
PR = Penetration Rate (m/jam)
..
c r σ
T e
k n o l o g i M i n e r a l
F = Thrust per disk periphery (kN)
N = Speed cutting head (rev/detik)
n = Average number disk per kerf
σc = UCS (MPa)
u t B l a s t i n g F a k u l t a r = Average radius disks (m)
Kemajuan full-face tunneling
o u n d B r e a k i n g
w i t h
fungsi dari jumlah disc, lajupemotongan, jumlah disc rata-rata
per kerf, jari-jari rata-rata dan UCS (Cigla & Ozdemir)
G r
4848
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 49/52
K
Prediction Model of TBM Penetration Using RMi based on NTH ModelPrediction Model of TBM Penetration Using RMi based on NTH Model
Norwe ian Institute of Technolo 1994 & Palmström 1995Norwe ian Institute of Technolo 1994 & Palmström 1995
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 -
P N V e t e r a n Y o g y a k
T e
k n o l o g i M i n e r a l
u t B l a s t i n g F a k u l t a
o u n d B r e a k i n g
w i t h
G r
4949
Prediksi Kinerja TBM vsPrediksi Kinerja TBM vs
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 50/52
K
Prediksi Kinerja TBM vs.Prediksi Kinerja TBM vs.
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 -
(Sapignia dkk, 2002)(Sapignia dkk, 2002)
P N V e t e r a n Y o g y a k
T e
k n o l o g i M i n e r a l
u t B l a s t i n g F a k u l t a
o u n d B r e a k i n g
w i t h
G r
5050
Prediksi Kinerja Raise Boring Pada Pembuatan VentilationPrediksi Kinerja Raise Boring Pada Pembuatan Ventilation
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 51/52
K
Shaft di Tambang Emas Cut & Fill PongkorShaft di Tambang Emas Cut & Fill Pongkor –– AntamAntam
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 - ,,
10
P N V e t e r a n Y o g y a k
4
6
( m 3 / h r
)
Depth-mLevel 40
m
Level 70
m
Level 100
m
T e
k n o l o g i M i n e r a l
y = 2.51x-0.47
R2 = 0.99
0
2
UCSi
(MPa)15.31 [2] 25.93 [4] 47.61 [4]
RQD (%) 80 [17] 95 [20] 100 [20]
u t B l a s t i n g F a k u l t a
. . . . . . .
cm
2 /Em
8
10Joint
condition[10] [10] [10]
Joint
spacing 0.12 [8] 0.28 [10] 20 [20]
o u n d B r e a k i n g
w i t h
y = 26454.50x-2.13
R2 = 1.004
6
Q ( m 3 / h r )
(m)
Water
conditionWet [7] Wet [7] Wet [7]
G r
0
2
40 45 50 55 60 65RMR
Terimakasih & PenghargaanTerimakasih & Penghargaan
7/25/2019 Pak Suseno Kramadibrata
http://slidepdf.com/reader/full/pak-suseno-kramadibrata 52/52
K
Terimakasih & PenghargaanTerimakasih & Penghargaan
a r t a .
1 5 J u n i 2 0 1 3 -
Seminar Nasional Peledakan
DIKLAT TEKNIK PEMBERAIAN BATUAN
Perusahaan Tambang
1. PT Bukit Asam
P N V e t e r a
n Y o g y a k
Pada Penambangan bahan Galian
Himpunan Mahasiswa Teknik Pertambangan
Fakultas Teknologi Mineral
2. PT Aneka Tambang Pongkor
3. PT Freeport Indonesia4. PT Bumi Resources
T e k n o l o g i M i n e r a l
Badan Penelitian Kementrian Pendidikan Nasional RI
.
6. Voest Alpine Fordertechnik – Zeltweg Austria
7. Krupp Fordertechnik – Rheinhausen Germany
8. Brodie Hall Research Centre – Perth Australia
u t B l a s t i n g F a k u l t a LPPM ITB (Board Reviewer) 9. PT Indocement Tunggal Prakasa – Palimanan
o u n d B r e a k i n g
w i t h
Semua material yang berada di dalam presentasi ini diperoleh oleh penulis seorang dan bersama kolega darihasil penelitian laboratorium, penelitian lapangan, literatur survey dari makalah, website dan brosur dan juga
hasil penelitian para kolega Staf Akademik, mantan mahasiswa S1, S2 dan S3 di Laboratorium Geomekanika G r
5252
dan Peralatan Tambang ITB. Pekerjaan penelitian selalu dibantu oleh para Teknisi dan Mekanik di
Laboratorium. Material presentasi ini tidak akan dapat dibuat dengan baik tanpa bantuan mereka semua.