ta3211-8 pemantauan kinerja peledakan-2

7/25/2019 TA3211-8 Pemantauan Kinerja Peledakan-2

1/20

118.#TA3211

8.#TA3211Bahan

BahanPeledak

Peledak&&Teknik

TeknikPeledakan

PeledakanSKSK

Departe

men

Departe

menTeknik

TeknikPertmbangan

PertmbanganITBITB

8. PEMANTAUAN DAMPAK8. PEMANTAUAN DAMPAK

KINERJA PELEDAKANKINERJA PELEDAKANTERHADAP LINGKUNGANTERHADAP LINGKUNGAN

DepartemenDepartemen TeknikTeknik PertambanganPertambangan ITBITB

Dr. Suseno KramadibrataDr. Suseno Kramadibrata


2/20

228.#TA3211

8.#TA3211Bahan

BahanPeledak

Peledak&&Teknik

TeknikPeledakan

Peled

akanSKSK

Departe

men

Departe

menTeknik

TeknikPertmbangan

PertmbanganITBITB

Gelombang Seismik

Gelombang seismik: perambatan energi seismik melalui media elastik - alam #gempa bumi - manusia # gelombang seismik hasil peledakan.

Gelombang seismik:

gelombang tekan - gelombang tekan atau tarik yg menghasilkan pemadatan atau

pemuaian/dilatasi pada arah yg sama dengan arah perambatan gelombang gelombang geser - gelombang yg melintang (transversal) yg bergetar tegak lurus

pada arah perambatan gelombang.

gelombang permukaan - gelombang yg merambat di atas permukaan batuan tetapitidak menembus batuan.

Ketiga gelombang tersebut dikelompokkan menjadi dua: gelombang badan yg menyebar melalui massa batuan & terdiri dari gelombang tekan

(P) dan gelombang geser (S). Gelombang badan menyebar dalam bentuk bola(spherical manner) sampai memotong suatu batas seperti batu lain, tanah,permukaan tanah, dan lain-lain.

gelombang permukaan yg merambat diatas permukaan batuan & yg terpenting adalahgelombang Rayleigh. Di perpotongan ini, gelombang geser dan gelombangpermukaan akan terbentuk. Gelombang badan sangat menonjol dalam jarak dekat,sedangkan pada jarak yg jauh gelombang Rayleigh lebih berpengaruh.

Ketiga gelombang ini mengakibatkan pergerakan yg berbeda pada partikel

tanah dan batuan yang dilewatinya. Akibatnya, struktur tanah/batuan ygterlewati akan berubah bentuk.


3/20

338.#TA3211

8.#TA3211Bahan

BahanPeledak

Peledak&&Teknik

TeknikPeledakan

Peled

akanSKSK

Departe

men

Departe

menTeknik

TeknikPertmbangan

PertmbanganITBITB

Gerak Partikel Tiap

Jenis Gelombang(a) Compressive

(b) Shear

(c) Rayleigh


4/20448.#TA3211

8.#TA3211Bahan

BahanPeledak

Peledak&&Teknik

TeknikPeled

akan

Peled

akanSKSK

Departe

men

Departe

menTeknik

TeknikPertmbangan

PertmbanganITBITB

Lintasan Gelombang Seismik

Sebuah bentuk gelombang seismik menggambarkan gerakan tanah

di lokasi penerima (sensor)

Gerakan tanah merupakan akibat dari gelombang badan dan

gelombang permukaan yang mengikuti lintasan yang berbeda-beda

di dalam kulit bumi. Walaupun gelombang seismik memperlihatkan

waktu tiba yang berbeda-beda tapi waktu tiba yang paling mudah dan

terandalkan untuk dikenal adalah waktu gelombang yang tiba paling

awal.

Lintasan tempuh gelombang di dalam kulit bumi: Lintasan gelombang langsung

Lintasan gelombang pantul

Lintasan gelombang bias


5/20558.#TA3211

8.#TA3211Bahan

BahanPeledak

Peledak&&Teknik

TeknikPeled

akan

Peled

akanSKSK

Departe

men

Departe

menTeknik

TeknikPertmbangan

PertmbanganITBITB

Lintasan Tempuh Gelombang

Direct

Refracted

SurfaceTranducer

Reflected

2, V

2

Explosive Impact

Source

1, V

1

Diteruskan

Interface


6/20668.#TA3211

8.#TA3211Bahan

BahanPeledak

Peleda

k&&Teknik

TeknikPeled

akan

Peled

akanSKSK

Departe

men

Departe

menTeknik

TeknikPertmbangan

PertmbanganITBITB

Persamaan Umum Gelombang

Analisa seismik diperlukan untuk mengetahui besarnya

parameter parameter getaran, sehingga dapatdiperkirakan tingkat getaran yang mungkin terjadi akibat

gelombang seismik.

Analisa ini dapat dilakukan dengan persamaan gerak,perambatan gelombang, dan spektrum respon.

Parameter yang ditentukan adalah perpindahan (),

kecepatan () dan percepatan (a). Untuk penyederhanaan diambil asumsi bahwa gerakan

partikel merupakan gerakan harmonik sederhana


7/20778.#TA3211

8.#TA3211Bahan

BahanPeledak

Peleda

k&&Teknik

TeknikPeled

akan

Peled

akanSKSK

Departe

men

Departe

menTeknik

TeknikPertmbangan

Pert

mbanganITBITB


8/2088

8.#TA3211

8.#TA3211Bahan

BahanPeleda

k

Peleda

k&&Teknik

TeknikPeled

akan

Peled

akanSKSK

Departe

men

Departe

menTeknik

TeknikPertmbangan

Pert

mbanganITBITB


9/2099

8.#TA3211

8.#TA32

11Bahan

BahanPeleda

k

Peleda

k&&Teknik

TeknikPeled

akan

Peled

akanSKSK

Departe

men

Departe

menTeknik

TeknikPert

mbangan

Pert

mbanganITBITB


10/201010

8.#TA3211

8.#TA32

11Bahan

BahanPeleda

k

Peleda

k&&Teknik

TeknikPeled

akan

Peled

akanSKSK

Departe

men

Departe

menTeknik

TeknikPert

mbangan

Pert

mbanganITBITB

Gerak Partikel SinusoidalGerak Partikel Sinusoidal

= perpindahan pada waktu & jarak tertentu

A = perpindahan terbesar (Amplitudo) k = bilangan gelombang = 2/

= panjang gelombang = VfT

Vf= cepat rambat gelombang seismik pada batuan

T = periode = (1/f) f = frekuensi

= frekuensi lingkaran alami = 2f

t)Sin(kxA +=

( )[ ]

t)Cos(kxAvdt

tkxSinAdv

dtd

v

+=

+=

=


11/20

11118.#TA32

11

8.#TA32

11Bahan

BahanPeleda

k

Peleda

k&&Teknik

TeknikPeled

akan

Peled

akanSKSK

Departe

men

Departe

menTeknik

TeknikPert

mbangan

Pert

mbanganITBITB

Nilai maksimum dari tiap parameter terjadi bila fungsi sinus dan cosinus bernilai 1;

2

22

maks

maks

maks

T

4

AA

a

T

2AAv

A

==

==

=

( )[ ]

t)Sin(kxAa

dt

tkxCosAd

dt

dva

2 +=

+=


12/20

12128.#TA32

11

8.#TA32

11Bahan

BahanPeleda

k

Peleda

k&&Teknik

TeknikPeled

akan

Peled

akanSKSK

Departe

men

Departe

menTeknik

TeknikPert

mbangan

Pert

mbanganITBITB

Estimasi Cepat Rambat Gelombang

(Berkekar Tidak berkekar)Wave Velocity (m/s)

Compression Shear

Limestone 2000-5900 1000-3100

Metamorphic rock 2100-3500 1000-1700

Basalt 2300-4500 1100-2200

Granite 2400-5000 1200-2500

Sand 500-2000 250-850

Clay 400-1700 200-800

Charles H. Dowding, Blast Vibration Monitoring and Control


13/20

13138.#TA32

11

8.#TA32

11Bahan

BahanPeleda

k

Peleda

k&&Teknik

TeknikPeled

akan

Peled

akanSKSK

Departe

men

Departe

menTeknik

TeknikPert

mbangan

Pert

mbanganITBITB

TipeTipe RekahanRekahan BatuanBatuan YangYang DiidealkanDiidealkan

Kuat lemah peredaman tergantung pada karakteristik pergerakan gelombangdan orientasi kekar kekar.

Kekar dengan orientasi seperti yang terlihat pada a akan meredam gelombanghorisontal lebih kuat daripada gelombang longitudinal dan gelombangtransversal,

Sedangkan kekar dengan orientasi seperti pada b akan lebih kuat meredamgelombang longitudinal

kekar dengan orientasi seperti pada c akan lebih kuat meredam gelombangtransversal.

(a)

(b)

(c)


14/20

14148.#TA32

11

8.#TA32

11Bahan

BahanPeleda

k

Peleda

k&&Teknik

TeknikPeled

akan

Peled

akanSKSK

Departe

men

Departe

menTeknik

TeknikPert

mbangan

PertmbanganITBITB

Getaran tanah

Getaran tanah (ground vibration) terjadi pada daerah elastis (elastic

zone). Di daerah ini tegangan yang diterima material lebih kecil

daripada kekuatan material sehingga hanya menyebabkanperubahan bentuk dan volume.

Sesuai dengan sifat elastis material maka bentuk dan volumenya

akan kembali ke keadaan semula setelah tidak ada tegangan yang

bekerja.

Perambatan tegangan pada daerah elastis akan menimbulkan

gelombang elastis.

Getaran tanah ini pada tingkat tertentu akan merusak massa batuansekitar peledakan. Karena itu getaran sebagai efek dari peledakan

tidak bisa diabaikan, karena dapat mengganggu produktivitas, dan

keselamatan kerja serta keselamatan penambangan.

( )PPV E =


15/20

15158.#TA32

11

8.#TA32

11Bahan

BahanPeleda

k

Peleda

k&&Teknik

TeknikPeled

akan

Peled

akanSKSK

Departe

men

Departe

menTeknik

TeknikPert

mbangan

PertmbanganITBITB

= tegangan (Pa)

= regangan

E = modulus elastisitas (Pa)

PPV = kecepatan partikel (m/detik)

Vf= kecepatan rambat gelombang (m/detik)

fV

E=fV

PPV=

fV

[E]PPV =

BB


16/20

16168.#TA32

11

8.#TA32

11Bahan

BahanPeleda

k

Peleda

k&&Teknik

TeknikPeled

akan

Peled

akanSKSK

Departe

men

Departe

menTeknik

TeknikPertmbangan

PertmbanganITBITB

Faktor-Faktor Pengaruh Getaran

Faktor Terkontrol

Pengeboran: spasi, burden, subdrilling, jumlah lubang dankemiringan lubang.

Bahan peledak: jenis bahan peledak, energi bahan peledak,kecepatan detonasi dan stemming.

Inisiasi: delay dan muatan bahan peledak perlubang. Jarak ke tempat pemantauan.

Faktor Tak-terkontrol Kondisi massa batuan

Struktur geologi dan arah kekar

Kadar air

BB


17/20

17178.#TA32

11

8.#TA32

11Bahan

BahanPeleda

k

Peleda

k&&Teknik

TeknikPeled

akan

Peled

akanSKSK

Departe

men

DepartemenTeknik

TeknikPertmbangan

PertmbanganITBITB

R

WkPPV=

PPV = kecepatan partikel puncak (mm/detik)

W = muatan maksimum bahan peledak (kg)R = jarak dari tempat peledakan (meter)

k, , = konstanta

BB


18/20

18188.#TA32

11

8.#TA32

11Bahan

BahanPeleda

k

Peleda

k&&Teknik

TeknikPeled

akan

Peled

akanSKSK

Departe

men

DepartemenTeknik

TeknikPertmbangan

PertmbanganITBITB

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi

Getaran Tanah

Tingkat getaran dari hasil peledakan dipengaruhi oleh 2 faktor utama;

jumlah bahan peledak

jarak pengukuran.

Penentuan hubungan faktor-faktor itu dengan tingkat getaran digunakan konsep

scaled distance SD (US Bureau of Mines bulletin 656, 1971).

SD: square root scaling (R/W0.5) dan cube root scaling (R/W0.33).

Hubungan antara jarak & muatan bahan peledak yang menghasilkan batas

kecepatan partikel 50 mm/s (2 ips) dari persamaan Square Root Scaling dan Cube

Root Scaling relatif tidak berbeda untuk selang jarak 6 m hingga 31 m (20 ft hingga

100 ft). Untuk jarak yang lebih besar dari 31 m, Square Root Scaling memberikan

hasil yang lebih baik dalam penentuan jumlah muatan bahan peledak dibandingkan

Cube Root Scaling.

Dan begitu juga sebaliknya, untuk jarak yang lebih kecil dari 6 m, Cube Root Scaling

memberikan hasil yang lebih baik (lebih hati-hati) dalam penentuan jumlah muatan

bahan peledak dibandingkan Square Root Scaling.

BB


19/20

19198.#TA32

11

8.#TA32

11Bahan

BahanPeleda

k

Peleda

k&&Teknik

TeknikPeled

akan

Peled

akanSKSK

Departemen

DepartemenTeknik

TeknikPertmbangan

PertmbanganITBITB

1

10

100

1000

10 100 1000

Distance (ft)

Chargeperdelay,

W(lb)

BBAcuan Standard PPV (mmps) Kerusakan


20/20

20208.#TA32

11

8.#TA32

11Bahan

BahanPeleda

k

Peleda

k&&Teknik

TeknikPeled

akan

Peled

akanSKSK

Departemen

DepartemenTeknik

TeknikPertmbangan

PertmbanganITBITB

2540 Dapat menghancurkan massa batuan sekitar

305 Runtuhan batu di dinding terowongan yang tidak disemen

610 Timbulnya rekahan-rekahan baru

Oriard (1982) >635 Kerusakan massa batuan

1000 Nilai batas getaran untuk batuan keras

250 Tidak mengganggu kegiatan penambangan

500 Minor scabbing

1000 Kemungkinan timbulnya rekahan rekahan baru

1200 Moderate scabbing1800 Major scabbing

120 Kestabilan lubang bukaan maksimal 10 tahun

480 Kestabilan lubang bukaan maksimal 3 tahun

557 Kerusakan yang sangat berarti

500 Kerusakan kecil

900 Kerusakan sedang

2000 Kerusakan yang sangat besar

50 - 400 Kerusakan kecil

200-700 Kerusakan sedangSingh (2001)

Tunstal (1997)

Adhikari et al (1994)

Fadeev et al (1987)

Yu dan Croxall (1985)

Holmberg et al (1984)

Langefors dan Kilshtrom

(1973)

Bauer dan Calder (1970)

ta3211-8 pemantauan kinerja peledakan-2

Documents