KAJIAN TEKNIS GEOMETRI PEMBORAN DAN

PELEDAKAN PADA PEMBUATAN TEROWONGAN

TAMBANG BAWAH TANAH IOZ DI PT. FREEPORT

INDONESIA COMPANY

PROPOSAL SKRIPSI

Oleh :

NUROPIK ARIEF PURWANSYAH

112990020

JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI MINERAL

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”

YOGYAKARTA

2004

KAJIAN TEKNIS GEOMETRI PEMBORAN DAN

PELEDAKAN PADA PEMBUATAN TEROWONGAN

TAMBANG BAWAH TANAH IOZ DI PT. FREEPORT

INDONESIA COMPANY

PROPOSAL SKRIPSI

Disusun sebagai salah satu syarat dalam melaksanakan

Skripsi pada jurusan Teknik Pertambangan

Oleh :

NUROPIK ARIEF PURWANSYAH

112990020

JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI MINERAL

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”

YOGYAKARTA

2004

KAJIAN TEKNIS GEOMETRI PEMBORAN DAN

PELEDAKAN PADA PEMBUATAN TEROWONGAN

TAMBANG BAWAH TANAH IOZ DI PT. FREEPORT

INDONESIA COMPANY

PROPOSAL SKRIPSI

Disusun sebagai salah satu syarat dalam melaksanakan

Skripsi pada jurusan Teknik Pertambangan

Oleh :

NUROPIK ARIEF PURWANSYAH

112990020

Mengetahui, Menyetujui

Dosen Wali Pembimbing I

(Dr.Ir.S. Koesnarya, Msc) ( )

BAB I

PENDAHULUAN

A. JUDUL SKRIPSI

KAJIAN TEKNIS GEOMETRI PEMBORAN DAN PELEDAKAN PADA

PEMBUATAN TEROWONGAN TAMBANG BAWAH TANAH IOZ DI PT.

FREEPORT INDONESIA COMPANY.

B. ALASAN PEMILIHAN JUDUL

Cadangan Tembaga dan Emas milik PT. Freeport Indonesia di tambang dengan

sistem tambang terbuka (Open Pit) dan tambang dalam (underground). Kegiatan

utama pada penambangan dalam adalah pengembangan terowongan melalui endapan

mineral bijih (undercutting) kemudian melakukan pengambilan endapan bijih dengan

menggunakan metode Block Caving.

Metode yang digunakan oleh PT. Freeport Indonesia untuk arah kemajuan dari

terowongan adalah dengan cara menggunakan metode Heading yang merupakan cara

penggalian yang didahului dengan pembongkaran awal berpenampang oval kecil

yang kemudian dilakukan pembongkaran lanjutan Kearah sampingnya.

Metode penggalian Heading tergantung pada : Mesin bor yang tersedia, Rock

Behavior, dan Diameter penampang Tunnel.

Dalam proposal ini dilakukan beberapa kajian teknis Geometri Pengeboran dan

peledakan yang digunakan pada metode penggalian Heading guna mengoptimalkan

kinerja dan prokduktifitas yang sudah diterapkan oleh PT. Freeport Indonesia.

C. TUJUAN PENELITIAN

Tujuan dilakukannya penelitian ini dimaksudkan untuk melakukan kajian secara

teknis terhadap rancangan geometri pemboran dan peledakan pada Metode Heading

agar hasil peledakan dapat sesuai dengan apa yang diharapkan.

Agar hasil peledakan pada dinding arah kemajuan terowongan dapat membentuk

terowongan yang sesuai dengan apa yang diharapkan.

D. RUMUSAN MASALAH

Permasalahan yang ingin diteliti disini yakni sejauh mana keefektifan pola

tersebut terhadap perubahan-perubahan yang terjadi pada area kerja beserta koreksi

yang perlu dilakukan. Demikian juga dengan perubahan pemakaian tipe mesin bor

yang berbeda. Dari sini diharapkan dapat dihasilkan rancangan pola pemboran dan

peledakan yang paling ideal untuk meningkatkan kelancaran produksi. Sehingga

hasil dari Pemboran dan peledakan untuk kemajuan terowongan dapat digunakan

untuk kelancaran operasional penambangan bijih maupun alat angkut dan muat yang

digunakan.

BAB II

ANALISIS MASALAH

A. DASAR TEORI

Pada dasarnya pola pengeboran pada tambang bawah tanah ada beberapa macam

yang kesemuanya itu digunakan sesuai dengan karakteristik dari pada batuan dan

adanya joint dan bidang lemah, tetapi juga kemampuan pada operator, peralatan,

ukuran peralatan, dan panjang lubang bukaan yang kesemuanya itu dibagi menjadi 4

type utama yaitu :

1) Centre Cut, disebut juga PIRAMID atau DIAMOND CUT. Dimana semua

lubang bor ditemukan pada satu titik dengan kedalaman satu titik dari round

(permukaan kerja) .

Depan Samping

2) Widge Cut, kadang disamakan dengan VEE CUT. Dimana semua lubang bor

dengan ujung -ujungnya bertemu, tetapi tidak pada titik.

Depan Samping

3) Draw Cut, hampir sama dengan “Wedge Cut”. Dimana digunakan dalam batuan

berlapis. (dalam arti tidak digunakan pada batuan yang keras)

Depan Samping

4) Burn Cut, pada tipe ini sesuai untuk batuan keras brittle seperti batu pasir atau

batu beku tetapi tidak efektif pada batuan yang bersifat pecah.

Depan Samping

Metode Heading adalah penggalian Tunnel/ Adit yang selalu diawali atau

didahului dengan pembongkaran awal berpenampang oval kecil. Dimana pada

metode ini digunakan khusus untuk menggali Tunnel yang berdiameter besar. Pada

metode Heading dibagi dalam 4 (empat) macam metode yaitu :

1) Pilot Heading, dimana peledakan awal dilakukan pada terowongan yang sudah

ada dengan cara membuat 2 (dua) buah lubang awal pada bagian atas

terowongan.

Depan Samping

2) Top Heading, dimana peledakan awal dilakukan pada terowongan yang sudah

ada dengan cara membuat lubang awal pada bagian atas terowongan.

Depan Samping

3) Central Heading, dimana peledakan awal dilakukan pada terowongan yang

sudah ada dengan cara membuat lubang awal pada bagian tengah terowongan.

Depan Samping

4) Bottom Heading, dimana peledakan awal dilakukan pada terowongan yang

sudah ada dengan cara membuat lubang awal pada bagian bawah terowongan.

Depan Samping

Metode penggalian dan pengeboran pada metode Heading tergantung pada :

a. Mesin Bor yang tersedia yang digunakan sesuai dengan masa batuan pada daerah

yang akan dibuat terowongan tersebut.

b. Rock Behavior atau karakteristik batuan tersebut.

c. Diameter penampang terowongan, tergantung seberapa besar luas terowongan

yang akan dubuat.

Berdasarkan Teori Langefors yang diutarakan dalam “The Modern Technique Of

Rock Blasting”, perhitungan Geometri pemboran adalah sebagai berikut :

1. Konstanta Batuan (Rock Constant)

Adalah Jumlah bahan peledak yang dibutuhkan untuk membongkar 1 m3 batuan

yang dinyatakan dengan kg/m3. Nilainya diperoleh dari pengukuran empiris dari

peledakan jenjang. Menurut penelitian besarnya adalah 0,3 kg/m3 untuk

“Sandstone” dan o,4 kg/m3 untuk batuan Granit.

2. Perhitungan Burden dan Jumlah muatan

Jumlah muatan dalam lubang ledak ditentukan oleh berbagai faktor seperti :

- Volume batuan yang akan dibongkar

- kedalaman lubang tembak

- Kemiringan/arah lubang tembak

- Diameter lubang tembak

Volume batuan yang terbongkar dapat dihitung dengan melihat bentuk geometris

keseluruhan dari “Metode Cut”yang digunakan, dimana :

Volume setara = Volume batuan / Total kedalaman Lubang bor , (m3/m)

Sedangkan parameter lainnya ditentukan oleh bentuk lubang bukaan dan jarak

antar “drill drift” yang ada pada saat ini.

Besarnya maksimum Burden 1 dapat dihitung dengan formula :

D P .S

B1max =

33 c. f. (S/B)’

Dimana :

B1max = Burden 1 maximum, m

D = Diameter Lubang tembak, mm

S = “Weight strength” ANFO terhadap LFB dynamite

C = Konstanta Batuan

C = Konstanta Batuan terkoreksi

Dimana , c = c + 0,05 ; Untuk batuan dengan Burden maximum 1,4 – 15 m

C = c + 0,07 untuk burden maximum <1,4

F = Faktor Fiksasi (Degree of Fixation)

S/B = Rasio Spasi Burden

P = Kerapatan ANFO dalam lubang bor (Packing degree), gr/cm3

Adalah : Berat ANFO / Volume Lubang bor

Setelah nilai B1max diketahui, dihitung nilai Burden maximum terkoreksi

terhadap konstanta lubang tembak (BC1max) dengan memperhitungkan

kemiringan lubang tembak (R1) dan konsatanta koreksi batuan (R2)

Dimana, BC1max = B1 max x R1 x R2

Kemudian setelah nilai ini diperoleh, maka dapat diketahui Nilai burden praktis

(B1)

B1 = BC1max – E, (m)

Dimana E adalah kesalahan pemboran yang dapat dihitung dengan,

E = d/1000 + (0,03 x H), m

0,03 x H adalah kesalahan pemboran (Allignment error) , dimana H adalah

kedalaman lubang bor.

D adalah kesalahan colarring (Colarring error)

3. Powder Factor

“Powder Factor adalah perbandingan jumlah bahan peledak yang dipakai dengan

Jumlah batuan yang terbongkar. Biasanya dinyatakan dengan kg bahan peledak

per ton batuan.

PF = WANFO / WBatuan ,kg/ton

Dimana :

WANFO = Hb x Q

Hb = H – Ho

Atau :

WANFO = (H – Ho) x Q

WBATUAN = Volume Batuan x bobot isi

H = Kedalaman lubang tembak

Q = Kemampatan ANFO

Hb = Panjang Kolom bermuatan

Ho = Panjang Kolom tak bermuatan

Yang besarnya untuk lubang tembak I adalah = 0,3 B1 dan faktor fiksasi

untuk lubang berikutnya disesuaikan dengan arah kemiringan lubang bor.

4. Blasting Ratio

“Blasting Ratio” adalah perbandingan berat batuan yang terbongkar dengan berat

bahan peledak yang digunakan. Angka ini Bisa dipakai sebagai salah satu

parameter untuk menentukan tingkat keekonomisan pemakaian suatu bahan

peledak.

Blasting Ratio = WBATUAN / WPELEDAK

Menurut GOUR S.SEN, 1995 dalam buku “Blasting Technology For Civil and

mining “ perhitungan burden dan spasi peledakan Pada metode Cut Drilling dapat

dibuat dengan persamaan :

B =

Dimana :

B = burden (m)

Lch = panjang isian bahan peledak (m)

Hb = panjang rata-rata lubang ledak (m)

D = diameter isian (mm)

Qc = densitas bahan peledak pada lubang ledak (kg/m)

q = powder factor batuan (kg/m3)

q = 1,1 untuk kuat tekan uniaksial >250 Mpa

= 0,6 untuk kuat tekan uniaksial 100 – 200 Mpa.

Nilai Lch dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

Lch = Hb – 0,02 D.

D = diameter peledak atau diameter lubang ledak (m)

Sedangkan nilai Qc dihitung dengan menggunakan formula

Qc = (ρ x D2) / 1273

Ρ = densitas bahan peledak (gr/cm3)

Jarak spasi (m) dihitung berdasarkan nisbah S/B yaitu :

S x B = 1,3 B2

dimana S = 1,3 B.

B. DATA PENDUKUNG

Yang dimaksud dengan data pendukung adalah data-data yang dapat

mendukung data-data dari lapangan guna menganalisa permasalahan yang ada untuk

mencari alternatif penyelesaian masalah.

Data pendukung dapat diambil antara lain dari data hasil pengamatan di

lapangan, laporan penelitian terdahulu dari perusahaan, brosur--brosur dari

perusahaan, data dari instansi yang terkait dan dari literatur-literatur.

C. ANALISIS PENYELESAIAN MASALAH

Permasalahan yang ada di lapangan selanjutnya dipelajari dan dikaji

berdasarkan data yang ada, baik data yang dikumpulkan dari hasil penyelidikan

maupun data penunjang dan didukung berbagai teori yang menunjang permasalahan

tersebut, selanjutnya dicarikan alternatif penyelesaiannnya.

Adapun rincian dari kajian teknis terhadap metode Heading yang digunakan untuk

kemajuan arah terowongan adalah sebagai berikut :

1. Tahap Persiapan

Pada tahap ini dilakukan pengumpulan data-data geometri pengeboran dan

peledakan yang ada dan yang dipakai pada saat ini dan dasar-dasar teknis

penyusunan perancangan yang digunakan.

2. Tahap Penyelidikan pendahuluan

Pengumpulan data-data geologis area kerja yang mempengaruhi dalam

perancangan seperti struktur batuan, kekuatan batuan (rock strength), berat jenis

dan parameter lainnya.

3. Tahap Penyelidikan Terinci

Pengamatan dilapangan untuk mengetahui pelaksanaan pemboran dan peledakan,

data dan jumlah bahan peledak yang dipakai setiap peledakan serta masalah-

masalah yang dihadapi.

Setelah melalui tahap ini maka dilanjutkan dengan :

a. Analisis terhadap rancangan pola pemboran yang ada saat ini

Disini dilakukan perhitungan teoritis hasil yang akan dicapai serta

pemaparan masalah yang akan terjadi dengan pola yang digunakan.

b. Perencanaan perubahan terhadap pola pemboran yang perlu dilakukan

Penentuan rancangan yang paling sesuai serta perbandingannya terhadap

rancangan semula dikaitkan dengan keefektifan pemboran dan hasil

peledakan.

c. Perencanaan peledakan terhadap bentuk terowongan yang akan dibuat

serta panjang terowongan yang akan dibuat dengan metode Heading.

Membandingkan hasil peledakan terowongan dan panjang terowongan

dengan metode Heading dilapangan dengan rancangan terowongan yang telah

dibuat.

BAB III

PENELITIAN DI LAPANGAN

A. METODOLOGI PENELITIAN

Didalam melaksanakan penelitian permasalahan ini, penulis menggabungkan

antara teori dengan data-data lapangan,sehingga dari keduanya didapat

pendekatan penyelesaian masalah. Adapun urutan pekerjaan penelitian yaitu :

1. Study literatur, brosur-brosur, laporan penelitian terdahulu dari perusahaan.

2. Pengamatan langsung di lapangan, dilakukan dengan cara peninjauan lapangan

untuk melakukan pengamatan langsung terhadap semua kegiatan di daerah

yang akan diteliti

3. Pengambilan Data, dengan pengukuran langsung di lapangan maupun

penelitian di laboratorium.

4. Akuisisi Data

a. Pengelompokan data

b. Jumlah data

c. Uji realitas

5. Pengolahan data

6. Analisis hasil Pengolahan data

7. Kesimpulan

B. RENCANA JADWAL PENELITIAN

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

1. STUDI LITERATUR

2. PENGAMATAN

3. PENGAMBILAN DATA

4. PENGOLAHAN DAN

ANALISIS DATA

5. PEMBUATAN

LAPORAN

C. RENCANA DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR

DAFTAR GAMBAR

DAFTAR TABEL

DAFTAR LAMPIRAN

Bab

I. PENDAHULUAN

II. TINJAUAN UMUM

2.1. Lokasi dan Kesampaian Daerah

2.2. Keadaan Topografi dan Geologi

2.3. Peralatan yang digunakan

2.4. Sistem Penambangan

III. DASAR TEORI

3.1 Peledakan pada tambang bawah tanah

3.2 Rancangan Metode heading untuk kemajuan terowongan.

3.3 Sifat-sifat batuan yang mempengaruhi peledakan

3.3. 1 Kekuatan Batuan

3.3. 2 Densitas, Porositas dan derajat kejenuhan

3.3. 3 Struktur geologi

3.4 Sistem klasifikasi batuan

3.4. 1 RQD

3.4. 2 Klasifikasi Geomekanik

3.5 Karakteristik bahan peledak untuk rancangan peledakan

3.5. 1 Bobot isi

3.5. 2 Kecepatan detonasi

3.5. 3 Kepekaan

3.5. 4 Ketahanan terhadap air

3.5. 5 Sifat gas beracun

3.6 Mekanisme Pecahnya Batuan

3.7 Geometri pemboran dan peledakan

3.8 Perilaku Gelombang Ledakan

IV. KARAKTERISTIK MASSA BATUAN DAN PELEDAKAN

4.1 Karakteristik massa batuan

4.1.1 Komposisi Mineral

4.1.2 Struktur Batuan

4.1.3 Sifat Fisik Batuan

4.1.4 Sifat Mekanik

4.1.5 Klasifikasi massa batuan

4.2 Karakteristik peledakan

4.2.1 Geometri Peledakan

4.2.2 Pola dan Arah peledakan

4.2.3 Volume setara dan Powder factor

4.2.4 Tingkat fragmentasi

4.2.5 Produksi pemboran

V. PEMBAHASAN

5.1 Pemboran

5.2 Peledakan

5.3 Bentuk akhir terowongan hasil peledakan untuk metode Heading

5.4 Penilaian Terhadap Hasil Peledakan

VI. KESIMPULAN

DAFTAR PUSTAKA

D. RENCANA DAFTAR PUSTAKA

1. Hemphill b., Gary, “Blasting Operation”, First Edition, Mc. Graw Hill Inc., New York

2. Langefors U., and Kihlstrom, B., “The Modern Technique of Rock Blasting”, Second Edition, A Heelsted Press Book John Willey & Sons, New York,1973

3. Moelhim Karthodharmo, Irwandy Arif, Suseno Kramadibrata., “Teknik Peledakan”, Diktat Kuliah Jilid I, Jurusan Teknik Pertambangan, Fakultas Teknologi Mineral, Institut Teknologi Bandung, 1984

4. Made Astawa Rai, “Terowongan”, Laboratorium Geoteknik Pusat Antara Universitas – Ilmu Rekayasa, Institut Teknologi Bandung, 1987/1988.

5. Koesnaryo, S., “Bahan Peledak dan Metode Peledakan”, Jurusan Teknik Pertambangan, UPN “Veteran” Yogyakarta, 1985

6. Samhudi, “ Teknik Peledakan “, Departemen Pertambangan dan Energi, Direktorat Jenderal Pertambangan Umum, Pusat Pengembangan Tenaga Pertambangan, 1994.

7. Yanto Indonesianto, M.Sc, “Persiapan Pembukaan Tambang Bawah Tanah”, Jurusan Teknik Pertambangan, Fakultas Teknologi Mineral, UPN “Veteran” Yogyakarta, 1999.