tpb 6-1 efek peledakan
TRANSCRIPT
Efek Peledakan
PAGE
Diagram Input dan Output Proses Peledakan
Efek Peledakan
Efek peledakan yang dimaksud adalah pengaruh adanya peledakan terhadap lingkungan sekitarnya yang berkaitan dengan keamanan. Efek peledakan yang ditimbulkan adalah getaran tanah, batu terbang dan suara ledakan.
1.Getaran Tanah
Getaran tanah (ground vibration) terjadi pada daerah elestis. Sesuai dengan sifat elastis material maka bentuk dan volume akan kembali pada keadaan semula setelah tidak ada tegangan yang bekerja. Kegiatan peledakan akan menghasilkan gelombang seismik yaitu gelombang yang menggambarkan penjalaran energi melalui bumi yang padat (medium). Gelombang ini dapat dirasakan dalam bentuk getaran (vibrasi).
Dua faktor prinsip yang mempengaruhi tingkat getaran hasil ledakan suatu muatan bahan peledak yaitu ukuran (jumlah) muatan dan jarak. Apabila muatan ditambah maka tingkat getaran akan bertambah, tetapi hubungan ini bukan merupakan hubungan yang sederhana, misalnya muatan dua kali lipat jumlahnya tidak menghasilkan getaran yang dua kali lipat. Begitu juga dengan pengaruh jarak terhadap tingkat getaran, apabila jarak dari tempat peledakan bertambah maka getaran akibat peledakan semakin kecil.
Untuk mengetahui besarnya ground vibration yang timbul akibat kegiatan peledakan, dapat menggunakan teori yang dikemukakan oleh George Berta dalam Explosive an Engineering tool, 1990. Teori ini mempertimbangkan beberapa faktor antara lain : faktor impedansi, faktor coupling, faktor perubahan, jumlah bahan peledak yang digunakan, energi perunit massa bahan peledak, jarak, densitas batuan, kecepatan seismik dan tipe kelompok batuan. Dari beberapa faktor tersebut kemudian dibuat rumusan perhitungan yaitu sebagai berikut :
1) Faktor impedansi ((2) :
dengan :
= Faktor impedansi
Ic= Impedansi bahan peledak
Ir= Impedansi batuan
Jika impedansi batuan mendekati impedansi bahan peledak, maka faktor impedansi akan mendekati harga 1, akan tetapi pada umumnya selalu lebih kecil dari 1, ini artinya bahwa tidak semua energi yang dihasilkan akan diteruskan pada batuan. Adapun besarnya nilai impedansi untuk bahan peledak dapat dilihat pada Tabel 1 dan nilai impedansi untuk batuan dapat dilihat pada Tabel 2.
2) Faktor coupling ((2) :
Faktor coupling dalam hal ini merupakan fungsi dari coupling ratio atau perbandingan antara diameter lubang ledak dengan isian bahan peledak ((f/(c) dimana besaran coupling ratio ini akan menurunkan tekanan gas hasil peledakan yang dengan sendirinya akan memperkecil energi yang diteruskan pada batuan. Faktor coupling dinyatakan oleh persamaan sebagai berikut:
dengan :
= Faktor coupling(f= Diameter lubang ledak
(c= Diameter isian bahan peledak
e= 2,72
Dari persamaan diatas, maka secara otomatis (2 akan mendekati harga 1 jika (c mendekati harga (f dan (2 akan turun dengan besarnya coupling ratio.
Pemanfaatan fenomena tekanan dinamik sebagai fungsi dari coupling ratio dalam teknologi peledakan dikenal dengan istilah decoupling yaitu dengan meningkatkan copling ratio, atau dengan kata lain menggunakan cartridge dengan diameter yang lebih kecil dari diameter lubang ledak.
3) Faktor perubahan ((3) :
Faktor perubahan ini menyatakan besarnya perubahan energi dari bahan peledak yang diubah menjadi getaran, yang diperkirakan sekitar 40%. Jadi besarnya faktor perubahan ((3) adalah 0,40 jika peledakan dilakukan terbuka (berhubungan dengan udara luar) dan jika didalam tanah (3 < 0,40.
Tabel 1
Data karakteristik bahan peledak
Bobot isi
(kg/m3)
Impedansi
106(kg.m-2s-1)
Energi per unit massa
(MJ/kg)
eIc
GOMMA A
1550
11,63
6,74
GELATINE
1450
9,50
4,52
SISMIC
1550
10,23
4,00
INDROPENT D
1550
12,25
7,47
PROFIL X
1200
3,89
2,66
TUTAGEX 210
1150
4,83
3,52
VULCAN 3
1050
4,73
3,90
CAVA 1
1000
3,80
4,16
ANFO
850
1,84
3,66
Tabel 2
Data karakteristik sifat batuan
Batuan
Bobot isi
(kg/m3)
Kecepatan gelombang seismic
(m/s)
Impedansi
106(kg.m-2s-1)
rC
Ir
Granite
2700
5000
13,50
Syenite
2600
4200
11,00
Gabro
2600
4200
11,00
Peridotite
3200
5000
16,00
Porphyry
2800
5200
14,56
Basalt
2900
5400
15,66
Diabase
3100
5000
15,50
Sandstone
2250
2750
6,19
Quartzite
2650
4500
11,93
Limestone
2600
4000
10,40
Dolomite
2650
4000
10,60
Marl
2550
2500
6,38
Tufa
1400
2100
2,94
Gypsum
2300
2500
5,75
Halite
2200
3500
7,70
Travertine
2100
2800
5,88
Amphibole
3000
4500
13,50
Granite gneis
2700
5000
13,50
Serpentin
2650
4200
11,13
Limestone schist
2600
3100
8,06
4) Kelompok batuan
Kelompok dari tiap-tiap batuan ini dibagi dalam 3 kelompok berdasarkan karakteristik atau sifat-sifat kekerasan dari batuan tersebut, yaitu batupasir dan kerikil, aluvial kompak, batuan keras dan batuan beku yang kompak (Tabel 3).
Tabel 3
Tipe kelompok batuan
Type of GroundKfWater logged sands and gravels
0,11 0,13
Compacted aluviums
0,06 0,09
Hard and compact rock
0,01 0,03
Dari faktor-faktor tersebut diatas dengan beberapa penelitian yang telah dilakukan oleh Berta dalam usaha menetukan hubungan antara faktor-faktor tersebut maka tingkat getaran tanah dapat dicari dengan persamaan sebagai berikut :
dengan :
V= Getaran tanah (m/s)
Q= Jumlah bahan peledak yang digunakan per delay(kg)
R= Jarak titik ledak ke sensor yang dituju (m)
= Energi perunit massa (j/kg)
r= Densitas batuan (g/cm3)
C= Kecepatan gelombang seismik (m/s)
Dari tipe kelompok batuan diatas dapat ditentukan besarnya frekwensi getaran yang dihasilkan oleh kegiatan peledakan. Frekwensi disini adalah untuk menetukan besarnya perambatan gelombang pada batuan, yaitu dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut:
F = (Kf log R)-1
dengan :
F= Frekuensi (Hz)
Kf= Tipe kelompok batuan
R= Jarak titik ledak ke sensor yang dituju, (m)
2.Batu Terbang
Batu terbang (flyrock) yaitu batu yang terlempar secara liar pada saat terjadi peledakan. Fly rock dapat terjadi oleh beberapa sebab, yaitu :
a. Burden dan spasi yang tidak cukup
b. Jumlah isian terlalu banyak
c. Pengaruh struktur geologi, seperti kekar, retakan dan sebagainya
d. Penempatan lubang bor yang tidak tepat
e. Stemming yang tidak cukup, baik itu panjang maupun ukuran material stemming.
f. Kesalahan pola penyalaan dan waktu tunda
g. Lantai jenjang yang kotor
Lundborg et al. (1975) mengemukakan teorinya dalam menghitung jarak maksimum flyrock yang terjadi pada fragmentasi batuan pada kondisi optimum. Gambar 1 memperlihatkan hubungan antara jarak maksimum lemparan batuan dengan specific charge (q) yang dapat dirumuskan sebagai berikut :
Lmax= 143 D (q 0,2)
dengan :
Lmax= Jarak lemparan maksimum (m)
D= Diameter lubang ledak (inchi)
q= Specific charge (kg/m3)
Gambar 1
Hubungan antara jarak maksimum lemparan batuan dengan specific charge
3.Ledakan udara
Ledakan udara (air blast) adalah gelombang tekanan yang dirambatkan di atmosfer dengan kecepatan di atas kecepatan suara di udara. Airblast tidak terdengar seperti biasa, tetapi merupakan gelombang tekanan yang terjadi pada atmosfir yang terindikasi oleh suara frekuensi tinggi, frekuensi rendah bahkan yang tidak terdengar sekali pun. Kerusakan karena air blast dan gangguan langsung yang diakibatkannya berhubungan dengan rencana peledakan, cuaca, kondisi lapangan dan reaksi manusia. Pada kondisi cuaca tertentu dan rencana peledakan yang kurang sempurna dapat menghasilkan air blast yang merambat sampai jarak jauh. Efek Airblast terhadap manusia dan struktur bangunan dapat dilihat pada Gambar 2.
Airblast diukur dengan satuan dB (decibels) atau psi (pounds per squareinch). Persamaannya:
dB = 20 log (P/Po)
P= 3,3 (R / Q1/3)-1/2
dengan :
dB= Level suara (kPa)
P= Overpressure (kPa)
R= Jarak titik ledak ke sensor yang dituju (m)
Q= Jumlah bahan peledak yang digunakan per delay (kg)
Gambar 2
Efek air blast terhadap manusia dan struktur bangunan
Hasil Peledakan
Fragmentasi
Perpindahan material hasil peledakan
Profil tumpukan hasil peledakan
Getaran tanah (ground vibration)
Ledakan udara (air blast)
Batu terbang (fly rock)
Misfires
Proses Peledakan
Fragmentasi
Perpindahan material hasil peledakan
Profil tumpukan hasil peledakan
Getaran tanah
Suara bising
Batu terbang
Misfires
Arah peledakan
Sistim penyalaan
Urutan penyalaan
Bidang bebas
Tipe bahan peledak
Energi bahan peledak
Metode pemuatan
Air tanah (kadang-kadang tidak dapat dikontrol)
Variabel-variabel yang dapat dikendalikan
Diameter lubang ledak
Kedalaman lubang ledak
Kedalaman subdrilling
Kemiringan lubang ledak
Tinggi stemming
Tinggi jenjang
Pola peledakan
Perbandingan burden dan spasi
Dimensi dan konfigurasi Peledakan
Variabel-variabel yang tidak dapat dikendalikan
Geologi
Sifat dan kekuatan batuan
Struktur diskontinuitas
Kondisi cuaca
Air tanah (kadang-kadang dapat dikontrol)
PAGE
_1174647943.unknown
_1180527503.unknown
_1180550975.unknown
_1174648220.unknown
_1174647862.unknown