1

KIMIA DAN TEKNIK PELEDAKAN

DOSEN : NENY SUKMAWATIE, S.HUT, M.P

Kelompok 3 :

1. Piter Wilton Hutabarat DBD 111 0117

2. Sylvester Saragih DBD 111 0105

3. Fahmi Yahya DBD 111 0022

4. Apriadi Simanungkalit DBD 111 0012

5. Yasica Dien Ariny DBD 111 0065

6. Binsar L Sihombing DBD 111 0121

7. Imelda Melina Sianturi DBD 111 0135

8. Evan Setyawan DBD 111 0042

9. Heri Kristianto DBD 109 056

10. Firdaus Jambang DBD 107 067

11. Bintora Hutabarat DBD 111 0124

12. Restu Ilahi DBD 111 0120

13. Mando Sirait DBD 111 0083

UNIVERSITAS PALANGKARAYA

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN PERTAMBANGAN

PALANGKARAYA

2011

2

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Penulis menulis makalah ini didasari oleh beberapa latar belakang

dimana supaya kita dapat mengetahui hubungan kimia dengan jurusan

pertambangan terutama di bidang Teknik peledakan yang memiliki

hubungan yang erat dengan kimia, karena untuk membuat suatu pemicu

ledakan atau suatu bom harus dirakit dengan mengunakan bahan-bahan

yang dominan berbau dengan kimia. Bahan peledak adalah zat reaktif yang

berisikan sejumlah besar energy potensial yang dapat menghasilkan

ledakan jika dirilis tiba-tiba, biasanya disertai dengan produksi cahaya,

panas, suara, dan tekanan. Energy potensial yang tersimpan dalam bahan

peledak dapat berupa energy kimia seperti nitrogliserin atau debu

gandum, tekanan gas yang dikompresikan seperti tabung gas atau aerosol

padat, dan nuklir seperti fisil isotop uranium-235 dan plutonium-239.

Peledakan ini sudah ada sejak zaman kuno, yang pertama banyak

digunakan dalam peperangan dan pertambangan adalah bubuk hitamyang

diciptakan di abad ke-9 oleh Cina. Bahan ini sangat sensitive terhadap air

dan berkembang banyak asap gelap. Pada abad ke-19 bubuk hitam

digantikan dengan nitrogliserin, nitroselulosa, bubuk tanpa asap, dinamit

dan bahan peledak jel yang terakhir kedua diciptakan oleh Alfred Nobel.

Maka bahan peledak sangat berhubungan dengan jurusan Pertambangan

terutama di bidang Teknik Peledakan.

3

1.2. Tujuan

Dengan mempelajari makalah ini diharapkan pembaca akan

mengenal berbagai jenis dan tipe bahan peledak yang digunakan pada

penambangan bahan galian, termasuk reaksi unsur-unsur kimia bahan

peledak secara umum, klasifikasi, dan sifat serta karakteristik bahan

peledak. Selain itu, pembaca juga dapat mengetahui hubungan dari kimia

dalam teknik peledakan, dimana teknik peledakan tidak terlepas dari bahan

kimia karena bahan peledak yang digunakan bayank menggunakan bahan-

bahan kimia dan bukan hanya di teknik peledakan, namun di dunia

pertambangan banyak kaitannya dengan kimia dan bukan hanya itu,

pembaca juga akan mengetahui jenis-jenis peledakan dalam dunia

pertambangan.

4

BAB II

ISI DAN PEMBAHASAN

2.1. Sejarah Peledakan

Pada sejak zaman kuno, pertama kali banyak digunakan peledak

dalam peperangan dan pertambangan adalah bubuk hitam yang diciptakan

di abad ke-9 oleh Cina. Bahan ini sangat sensitif terhadap air, dan

berkembang banyak asap gelap. Selama abad ke-19 bubuk hitam

digantikan oleh nitrogliserin , nitroselulosa , bubuk tanpa asap , dinamit

dan bahan peledak jel (yang terakhir dua diciptakan oleh Alfred Nobel ).

Perang Dunia II melihat ekstensif menggunakan bahan peledak baru. Pada

gilirannya, ini sebagian besar telah digantikan oleh bahan peledak modern

seperti trinitrotoluena dan C-4 . Peningkatan ketersediaan bahan kimia

telah memungkinkan pembangunan alat peledak improvisasi.

2.2. Jenis Peledakan di Pertambangan

Sebagian besar bahan peledak dan agen peledakan dijual di AS

digunakan dalam pertambangan. Ada dua klasifikasi bahan peledak dan

agen peledakan. Bahan peledak tinggi termasuk permissibles dan bahan

peledak tinggi lainnya. Permissibles adalah bahan peledak yang

Keselamatan Tambang dan Administrasi Kesehatan disetujui. Agen

peledakan dan Oksidator termasuk amonium nitrat-bahan bakar minyak

5

(ANFO) campuran, terlepas dari kepadatan; slurries, gel air, atau emulsi;

ANFO mengandung campuran lumpur, gel air, atau emulsi; dan amonium

nitrat dalam bentuk prilled, berbutir, atau minuman keras. Bentuk curah

dan kemasan bahan-bahan yang terkandung dalam kategori ini. In 1998,

about 95% of the total blasting agents and oxidizer were in bulk form.

Pada tahun 1998, sekitar 95% dari agen peledakan total dan oksidator

adalah dalam bentuk curah.

Perbedaan prinsip antara bahan peledak tinggi dan agen peledakan

adalah sensitivitas mereka untuk inisiasi. Bahan peledak tinggi sensitif

topi, sedangkan agen peledakan tidak. Tambang batubara banyak

menggunakan bahan peledak untuk melonggarkan batu dan batu bara. Di

pertambangan permukaan, lubang dibor melalui lapisan penutup, sarat

dengan bahan peledak, dan dikosongkan, menghancurkan batu dalam

overburden. Dalam satu metode penambangan bawah tanah, batubara

meluncur tempat tidur tanpa meremehkan untuk membantu memecahnya.

Kelemahan metode ini adalah bahwa bahan peledak berbahaya besar

diperlukan, dan debu banyak dan batubara halus yang dihasilkan. Di lain

metode penambangan bawah tanah dengan menggunakan bahan peledak

untuk memecah batubara, ditembak lubang dibor pada interval sepanjang

wajah coal bed. Bahan peledak dimasukkan dalam lubang atau suntikan.

Ketika ledakan terjadi, dinding retak menjadi potongan-potongan

batubara. Tambang batubara menggunakan silinder kompresi udara,

karbon dioksida cair, atau bahan peledak kimia. Sekitar 1,72 juta metrik

ton (Mt) bahan peledak yang digunakan untuk pertambangan batubara di

2000. Hal ini menyumbang 67 persen dari total konsumsi bahan peledak

AS. Batubara terbesar negara penghasil, Wyoming, West Virginia, dan

Kentucky juga memakan bahan peledak terbesar negara, akuntansi untuk

41 persen dari penjualan total US peledak. Penggalian dan pertambangan

bukan logam, terbesar kedua bahan peledak memakan industri,

menyumbang 14 persen dari penjualan total dan bahan peledak

6

pertambangan logam menyumbang 9 persen. Kentucky, Wyoming, West

Virginia, Virginia, dan Indiana, dalam urutan, adalah negara terbesar

mengkonsumsi, dengan total gabungan dari 51 persen dari penjualan total

US bahan peledak.

2.2.1. Cast Ledakan

Pengecoran ledakan adalah teknik yang digunakan oleh banyak

tambang batubara permukaan untuk mengontrol perpindahan overburden

dengan cara energi ledakan. Casting bergerak 30-80% dari overburden ke

dalam lubang ditambang-out, sementara sisanya merusak dihapus oleh

draglines atau mesin lainnya. Seorang insinyur peledakan harus

mempertimbangkan bangku tinggi, lebar lubang, diameter lubang bor, dan

formasi geologi ketika merancang ledakan cor. Dalam kebanyakan kasus,

blaster menggunakan urutan yang rumit keterlambatan downhole dan

permukaan untuk meminimalkan gulungan tanah terkait dengan jumlah

besar bahan peledak (antara 0,5-8000000 pound, yaitu, 500 sampai 4.000

ton, dari Amonium Nitrat Bahan Bakar Minyak ANFO) digunakan dalam

ledakan cor. Casting dari overburden ke dalam lubang menciptakan

komponen gaya spall baik horisontal dan vertikal yang mempengaruhi

generasi gelombang permukaan.

Kelas kiloton ledakan tambang yang tidak biasa di berbagai daerah

di seluruh dunia seperti Wyoming, Kentucky dan, setidaknya secara

historis, wilayah pertambangan Kuzbass di Rusia. Ini menggunakan delay-

menembak dan dengan demikian hasil ledakan yang cukup besar tersebar

di beberapa detik dan amplitudo seismik berkurang. Hal ini juga diketahui

bahwa penyimpangan kecil dari pola tembakan yang direncanakan

obiquitous. Sebuah subset kecil dari peristiwa ini, bagaimanapun,

termasuk anomali ledakan signifikan.

7

2.2.2. Fragmentasi Ledakan

Mayoritas hard rock lubang tambang terbuka desain ledakan yang

akan mengoptimalkan fragmentasi insitu material. Hal ini dicapai dengan

memuat lubang dengan dua tingkat energi yang berbeda: bahan peledak

energi yang lebih tinggi di bawah dan energi yang lebih rendah di dekat

bagian atas. Hasilnya adalah bahwa bahan tersebut tidak dilemparkan ke

dalam lubang ditambang-keluar sebagai dalam ledakan cor. Sebaliknya,

bahan yang retak di tempat dan dihapus dengan sekop dan truk angkut.

Gelombang seismik yang dihasilkan dari ledakan fragmentasi harus

dipengaruhi hanya oleh titik ledakan dan kekuatan komponen vertikal

spall.

2.2.3. Ledakan Tambang

Jenis ketiga ledakan yang digunakan dalam industri pertambangan

untuk penggalian bahan seperti batu kapur, kerikil, dan batuan beku. Rata-

rata, ledakan tambang lebih kecil dalam batas spasial dan bahan peledak

konten dari ledakan fragmentasi dan cor. Karena operasi ini biasanya

melibatkan menghancurkan fragmentasi, batuan efisien batu menjadi

potongan-potongan kecil diperlukan untuk digunakan dalam crusher batu.

Untuk kemudahan dalam ekstraksi bahan, batuan biasanya meledak ke

dalam lubang ditambang-out. Ledakan Quarrry seismogram sehingga akan

memiliki kekuatan spall baik horisontal dan vertikal mempengaruhi

seismogram daerah.

2.2.4. Klasifikasi Ledakan Pertambang

Ketika sudut eject 0 °, tidak ada komponen horizontal dan pecahan

ledakan analog dengan tembakan fragmentasi. Untuk ledakan tambang,

ada beberapa materi yang dilemparkan ke dalam lubang di sudut

8

mengeluarkan lebih besar dari 45 °, bagaimanapun, jumlah tambahan

bahan spalled dilemparkan ke udara di sudut antara 0 dan 30 °. Akhirnya,

untuk ledakan cor, mayoritas bahan yang dikeluarkan pada sudut lebih

besar dari 30 °. Ledakan Pemain akan memiliki deviasi terbesar dari

sumber isotropik (yaitu, sebuah ledakan fragmentasi) dengan besarnya

variasi tergantung pada azimut sudut eject. Dalam semua kasus, ada

sedikit peningkatan dalam amplitudo ke arah penembakan keterlambatan.

Untuk ledakan cor untuk mengambil pola ("kacang-berbentuk") lebih

banyak radiasi di-kutub, massa spall horisontal harus ditingkatkan. Dengan

menambahkan baris tambahan bahan peledak dengan interrow berbeda dan

penundaan interhole, karakteristik dapat menjadi sangat berbeda.

2.3. Pengenalan Bahan Peledak

Bahan peledak (handak) adalah suatu bahan kimia yang berupa

senyawa tunggal atau campurannya yang berbentuk padat atau cair, yang

apabila dikenai suatu aksi panas, benturan, gesekan atau ledakan awal

dapat bereaksi dengan kecepatan tinggi dan akan berubah menjadi bahan-

bahan yang lebih stabil yang sebagian atau seluruhnya berbentuk gas dan

disertai dengan panas dan tekanan yang sangat tinggi.

Secara garis besarnya, jenis bahan peledak diklasifikasikan

menjadi 3 bagian, yaitu :

1. Bahan peledak mekanis (mechanical explosives).

2. Bahan peledak kimia (chemical explosives).

3. Bahan peledak nuklir (nuclear explosives).

9

Berdasarkan lapangan penggunaannya, bahan peledak dibagi atas :

1. Bahan peledak militer (untuk kepentingan militer).

2. Bahan peledak komersil / industri (untuk keperluan pekerjaan sipil,

tambang, dll), umumnya dari bahan peledak kimia.

Berdasarkan kecepatan reaksinya, bahan peledak dibagi 2 jenis,

yaitu:

-Bahan peledak kuat (high explosives).

-Bahan peledak lemah (low explosives).

1. Bahan peledak mekanis yaitu Senyawa dalam bahan peledak mekanis

akan segera bereaksi dan berubah menjadi gas akibat suatu elemen panas

yang dimasukkan ke dalam bahan peledak tersebut. Contohnya adalah

cardox, yaitu bahan peledak yang terdiri dari suatu tabung dengan penutup

yang mudah retak yang berisi CO2 cair.

2. Bahan peledak kimia Berdasarkan kecepatan reaksinya bahan peledak

ini dibagi dua, yaitu:

-Bahan peledak kuat. Bahan peledak ini memiliki kecepatan reaksi

sangat tinggi, yaitu 5.000 – 24.000 fps (1-6 mil perdetik). Tekanan yang

dihasilkan juga sangat tinggi 50.000 – 4.000.000 psi. Sifat reaksinya

adalah detonasi, yaitu penyebaran gelombang kejut (shock wave). Bahan

peledak kuat ini dibagi 2 macam lagi, yaitu:

- “primary explosives”, yaitu bahan peledak yang mudah meledak bila

terkena api, benturan, atau gesekan, misalnya PbN6, Hg(ONC)2, yaitu

untuk bahan isi detonator.

- “secondary explosives” , yaitu bahan peledak yang hanya akan meledak

apabila ada ledakan yang mendahuluinya, misalnya ledakan dari sebuah

detonator atau primer. Contohnya adalah TNT (Tri Nitro Toluene) dan

PETN.

-Bahan peledak lemah. Bahan peledak ini (low explosives) memiliki

kecepatan reaksi rendah (<5.000 fps). Tekanan yang dihasilkan <50.000

psi. Umumnya dipakai di tambang batubara.

3. Bahan peledak nuklir. Bahan peledak nuklir umumnya terbuat dari

plutonium, uranium 235, atau bahan-bahan sejenis yang mempunyai sifat

atom aktif.

10

2.3.1. Bahan Peledak

Bahan peledak yang dimaksudkan adalah bahan peledak kimia

yang didefinisikan sebagai suatu bahan kimia senyawa tunggal atau

campuran berbentuk padat, cair, atau campurannya yang apabila diberi

aksi panas, benturan, gesekan atau ledakan awal akan mengalami suatu

reaksi kimia eksotermis sangat cepat dan hasil reaksinya sebagian atau

seluruhnya berbentuk gas disertai panas dan tekanan sangat tinggi yang

secara kimia lebih stabil.

Panas dari gas yang dihasilkan reaksi peledakan tersebut sekitar

4000° C. Adapun tekanannya, menurut Langerfors dan Kihlstrom (1978),

bisa mencapai lebih dari 100.000 atm setara dengan 101.500 kg/cm² atau

9.850 MPa (» 10.000 MPa). Sedangkan energi per satuan waktu yang

ditimbulkan sekitar 25.000 MW atau 5.950.000 kcal/s. Perlu difahami

bahwa energi yang sedemikian besar itu bukan merefleksikan jumlah

energi yang memang tersimpan di dalam bahan peledak begitu besar,

namun kondisi ini terjadi akibat reaksi peledakan yang sangat cepat, yaitu

berkisar antara 2500 - 7500 meter per second (m/s). Oleh sebab itu

kekuatan energi tersebut hanya terjadi beberapa detik saja yang lambat

laun berkurang seiring dengan perkembangan keruntuhan batuan.

2.3.2. Reaksi dan Produk Peledakan

Peledakan akan memberikan hasil yang berbeda dari yang

diharapkan karena tergantung pada kondisi eksternal saat pekerjaan

tersebut dilakukan yang mempengaruhi kualitas bahan kimia pembentuk

bahan peledak tersebut. Panas merupakan awal terjadinya proses

dekomposisi bahan kimia pembentuk bahan peledak yang menimbulkan

pembakaran, dilanjutkan dengan deflragrasi dan terakhir detonasi. Proses

dekomposisi bahan peledak diuraikan sebagai berikut:

a) Pembakaran adalah reaksi permukaan yang eksotermis dan dijaga

keberlangsungannya oleh panas yang dihasilkan dari reaksi itu sendiri dan

11

produknya berupa pelepasan gas-gas. Reaksi pembakaran memerlukan

unsur oksigen (O2) baik yang terdapat di alam bebas maupun dari ikatan

molekuler bahan atau material yang terbakar. Untuk menghentikan

kebakaran cukup dengan mengisolasi material yang terbakar dari oksigen.

Contoh reaksi minyak disel (diesel oil) yang terbakar sebagai berikut:

CH3(CH2)10CH3 + 18½ O2 ® 12 CO2 + 13 H2O

b) Deflagrasi adalah proses kimia eksotermis di mana transmisi dari reaksi

dekomposisi didasarkan pada konduktivitas termal (panas). Deflagrasi

merupakan fenomena reaksi permukaan yang reaksinya meningkat

menjadi ledakan dan menimbulkan gelombang kejut shock wave) dengan

kecepatan rambat rendah, yaitu antara 300 – 1000 m/s atau lebih rendah

dari kecep suara (subsonic). Contohnya pada reaksi peledakan low

explosive (black powder)sebagai bagai berikut:

V Potassium nitrat + charcoal + sulfur

20NaNO3 + 30C + 10S ® 6Na2CO3 + Na2SO4 + 3Na2S +14CO2 +

10CO + 10N2

v Sodium nitrat + charcoal + sulfur

20KNO3 + 30C + 10S ® 6K2CO3 + K2SO4 + 3K2S +14CO2 +10CO +

10N2

c) Ledakan, menurut Berthelot, adalah ekspansi seketika yang cepat dari

gas menjadi bervolume lebih besar dari sebelumnya diiringi suara keras

dan efek mekanis yang merusak. Dari definisi tersebut dapat tersirat bahwa

ledakan tidak melibatkan reaksi kimia, tapi kemunculannya disebabkan

oleh transfer energi ke gerakan massa yang menimbulkan efek mekanis

merusak disertai panas dan bunyi yang keras. Contoh ledakan antara lain

balon karet ditiup terus akhirnya meledak, tangki BBM terkena panas terus

menerus bisa meledak, dan lain-lain.

12

d) Detonasi adalah proses kimia-fisika yang mempunyai kecepatan reaksi

sangat tinggi, sehingga menghasilkan gas dan temperature sangat besar

yang semuanya membangun ekspansi gaya yang sangat besar pula.

Kecepatan reaksi yang sangat tinggi tersebut menyebarkan tekanan panas

ke seluruh zona peledakan dalam bentuk gelombang tekan kejut (shock

compression wave) dan proses ini berlangsung terus menerus untuk

membebaskan energi hingga berakhir dengan ekspansi hasil reaksinya.

Kecepatan rambat reaksi pada proses detonasi ini berkisar antara 3000 –

7500 m/s. Contoh kecepatan reaksi ANFO sekitar 4500 m/s. Sementara itu

shock compression wave mempunyai daya dorong sangat tinggi dan

mampu merobek retakan yang sudah ada sebelumnya menjadi retakan

yang lebih besar. Disamping itu shock wave dapat menimbulkan

symphatetic detonation, oleh sebab itu peranannya sangat penting di dalam

menentukan jarak aman (safety distance) antar lubang. Contoh proses

detonasi terjadi pada jenis bahan peledakan antara lain:

v TNT : C7H5N3O6 ® 1,75 CO2 + 2,5 H2O + 1,5 N2 + 5,25 C

v ANFO : 3 NH4NO3 + CH2 ® CO2 + 7 H2O + 3 N2

v NG : C3H5N3O9 ® 3 CO2 + 2,5 H2O + 1,5 N2 + 0,25 O2

v NG + AN : 2 C3H5N3O9 + NH4NO3 ® 6 CO2 + 7 H2O + 4 N4 + O2

Dengan mengenal reaksi kimia pada peledakan diharapkan peserta

akan lebih hati-hati dalam menangani bahan peledak kimia dan

mengetahui nama-nama gas hasil peledakan dan bahayanya.

2.3.3. Klasifikasi Bahan Peledak

Bahan peledak diklasifikasikan berdasarkan sumber energinya

menjadi bahan peledak mekanik, kimia dan nuklir. Karena pemakaian

bahan peledak dari sumber kimia lebih luas dibanding dari sumber energi

lainnya, maka pengklasifikasian bahan peledak kimia lebih intensif

diperkenalkan. Pertimbangan pemakaiannya antara lain, harga relatif

murah, penanganan teknis lebih mudah, lebih banyak variasi waktu tunda

13

(delay time) dan dibanding nuklir tingkat bahayanya lebih rendah. Bahan

peledak permissible dalam klasifikasi di atas perlu dikoreksi karena tidak

semua merupakan bahan peledak lemah. Bahan peledak permissible

digunakan khusus untuk memberaikan batubara ditambang batubara

bawah tanah dan jenisnya adalah blasting agent yang tergolong bahan

peledak kuat.

Sampai saat ini terdapat berbagai cara pengklasifikasian bahan

peledak kimia, namun pada umumnya kecepatan reaksi merupakan dasar

pengklasifikasian tersebut.

Menurut R.L. Ash (1962), bahan peledak kimia dibagi menjadi:

Bahan peledak kuat (high explosive) bila memiliki sifat detonasi atau

meledak dengan kecepatan reaksi antara 5.000 – 24.000 fps (1.650 – 8.000

m/s). Bahan peledak lemah (low explosive) bila memiliki sifat deflagrasi

atau terbakar kecepatan reaksi kurang dari 5.000 fps (1.650 m/s).

2.3.4. Klasifikasi Bahan Peledak Industri

Bahan peledak industri adalah bahan peledak yang dirancang dan

dibuat khusus untuk keperluan industri, misalnya industri pertambangan,

sipil, dan industri lainnya, di luar keperluan militer. Sifat dan karakteristik

bahan peledak (yang akan diuraikan pada pembelajaran 2) tetap melekat

pada jenis bahan peledak industri. Dengan perkataan sifat dan karakter

bahan peledak industri tidak jauh berbeda dengan bahan peledak militer,

14

bahkan saat ini bahan peledak industri lebih banyak terbuat dari bahan

peledak yang tergolong ke dalam bahan peledak berkekuatan tinggi (high

explosives).

2.3.5. Metode Peledakan

Ada beberapa metode peledakan, seperti:

1. Peledakan cara non-listrik

2. Peledakan cara listrik

1. Peledakan cara non-listrik terdiri dari:

- Sumbu api (Safety fuse)

- Sumbu ledak (detonating fuse)

- Nonel

Nonel adalah Tube plastik yang mempunyai diameter luar 3 mm,

di dalamnya berisi suatu bahan reaktif yang dapat menjalankan gelombang

kejut (shock wave) dengan kecepatan ca. 2000 meter (2 kilometer) per

detik.

Shock wave mempunyai energi yang dapat meledakkan “primary

explosive” atau delay element dalam detonator.

Macam-macam jenis nonel detonator:

- Nonel standard

- Nonel GT-HD dan Nonel Unidet-HD

- Nonel GT-OD dan Nonel Unidet-OD

15

- Nonel GT-HT dan Nonel Unidet HT

Macam-macam perlengkapan Nonel:

- Nonel UB 0 connector, bekerja sebagai relay; gelombang kejut yang

diterima dari nonel tube diperkuat dan didistribu-sikan ke sejumlah nonel

tube penerima.

- Nonel starter sama dengan UB 0, tersedia dalam 50 atau 100 m coil/reel

(gulungan).

- Nonel bunch connector dipakai kebanyakan dalam terowongan

- Multiclip adalah penyambung plastik yg dipakai untuk menyambung

nonel tube dengan sumbu ledak.

Geometri peledakan adalah jarak lubang tembak yang di buat

pada saat sebuah area pertambangan akan di ledakkan.

¨ Burden (B)

16

¨ Diameter lubang tembak( Æ )

¨ Tinggi jenjang (L)

¨ Kedalaman lubang tembak (H)

¨ Subdrilling (J)

¨ Stemming (T)

¨ Spacing (S)

2.peledakan cara listrik:

Tiga elemen dasar rangkaian peledakan:

- Detonator listrik (electric detonator)

- Kawat rangkaian (circuit wiring), terdiri dari:

- Leg wire

- Connecting wire

- Firing line

- Buswire

- Sumber tenaga (power source): Blasting machine dan AC-power line.

Kawat rangkaian (circuit wiring), terdiri dari:

- Legwire: Dua kawat yang menjadi satu dengan detonator listrik, yang

salah satu ujungnya dihubungkan dengan bridge wire yang terdapat dalam

detonator. Isolasi legwire pada ujung yang lain terkupas dan kedua kawat

17

diikatkan satu terhadap yang lain atau dilindungi plastik shunt. Panjangnya

bervariasi tergantung kebutuhan.

- Connecting wire: Kawat yang mempunyai isolasi, dipakai untuk meng-

hubungkan “legwire” dengan “firing line”. Connecting wire terdiri dari

kawat tunggal (solid wire) tembaga dengan isolasi yang tahan terhadap air

yaitu 20 AWG atau yang lebih besar.

- Firing line: Kawat yang dipergunakan untuk menghubungkan sumber

tenaga listrik dengan rangkaian detonator yaitu 14 AWG atau yang lebih

besar.

- Buswire: Kawat perpanjangan dari firing line dimana masing-masing

detonator (paralel circuit) atau masing-masing detonator dalam seri

(paralel series circuit) dihubungkan. Buswire memiliki ukuran (gauge)

yang sama dengan semua firing line.

Jenis detonator

- Instantaneous detonator

- Delay detonator

Kelas Detonator

- Instantaneous detonator

- Milli-second detonator

- Half-second detonator

Milli-second Di dalamnya terdapat milli second delay element,

berfungsi untuk menunda detonasi sesuai dengan waktu yang telah

18

ditentukan. Waktu tunda (delay interval) antara setiap inter-val seri tidak

boleh melibihi 100 ms (0.1 detik).

Half yaitu Di dalamnya terdapat half second delay element. Waktu

tunda (delay interval) adalah 500 ms (0.5 detik).

2.4. Istilah Dalam Peledakan Tambang

Ledakan (explosive) Ekspansi seketika yang cepat dari gas

menjadi bervolume lebih besar dari sebelumnya diiringi suara keras dan

efek mekanis yang merusak.

Contoh:

Ø Tangki bertekanan meledak

Ø Balon karet meletus

Kriteria:

Tidak melibatkan reaksi kimia

Transfer energi ke gerakan massa (efek mekanis)

Disertai panas dan bunyi

Deflagrasi Adalah proses kimia eksotermis di mana transmisi dari

reaksi dekomposisi didasarkan pada konduktivitas termal (heat/thermal

conductivity). Merupakan fenomena reaksi permukaan di mana reaksinya

meningkat menjadi peledakan dengan kecepatan rendah, yaitu antara 300-

1000 m/s, atau lebih rendah dari kecep suara (subsonic). Deflagrasi terjadi

pada reaksi peledakan LOW EXPLOSIVE (black powder):

19

- Potassium nitrat + charcoal + sulfur

20NaNO3 + 30C + 10S ® 6Na2CO3 + Na2SO4+ 3Na2S +14CO2 +10CO +

10N2

- Sodium nitrat + charcoal + sulfur

20KNO3 + 30C + 10S ® 6K2CO3 + K2SO4+ 3K2S +14CO2 +10CO +

10N2

Detonasi Adalah proses kimia-fisika yang mempunyai kecepatan

reaksi sangat tinggi, sehingga menghasilkan gas dan temperature sangat

besar yang semuanya membangun ekspansi gaya yang sangat besar pula.

Kecepatan reaksi yang sangat cepat dan diawali dengan panas tersebut

menghasilkan gelombang tekanan kejut (shock compression wave) dan

membebaskan energi dengan mempertahankan shock wave serta berakhir

dengan ekspansi hasil reaksinya.

Contoh:

TNT meledak : C7H5N3O6 ® 1,75 CO2 + 2,5 H2O + 1,5 N2 + 5,25 C

ANFO meledak : 3 NH4NO3 + CH2 ® CO2 + 7 H2O + 3 N2

NG meledak : C3H5N3O9 ® 3 CO2 + 2,5 H2O + 1,5 N2 + 0,25 O2

NG + AN meledak : 2 C3H5N3O9 + NH4NO3 ® 6 CO2 + 7 H2O + 4 N4 +

O2

Kriteria:

- Melibatkan reaksi kimia

20

- Oksigen utk reaksi terdapat dalam bahan itu sendiri (tanpa oksigen dari

udara)

- Handak dapat digunakan dalam lubang ledak

- Reaksi ledakan tidak dapat dipadamkan

- Reaksi sangat cepat (> Kecepatan suara » supersonic);

contoh VoDANFO= 4500 m/s

- Shock compression: mempunyai daya dorong sangat tinggi, merobek

retakan yang sudah ada sebelumnya

- Shock wave: bahaya symphatetic detonation, menentukan safety distance

- Ada ledakan (gerakan massa, bunyi dan panas)

2.5. Tujuan Peledakan di Dunia Pertambangan

Tujuan pekerjaan peledakan dalam dunia pertambangan itu sendiri

yaitu memecah atau membongkar batuan padat atau material berharga atau

endapan bijih yang bersifat kompak atau masive dari batuan induknya

menjadi material yang cocok untuk dikerjakan dalam proses produksi

berikutnya. Dalam suatu operasi peledakan pada pertambangan didahului

oleh pemboran yang bertujuan untuk membuat lubang tembak.

Lubang tembak sendiri akan diisi oleh bahan peledak yang terlebih dahulu

di isi oleh material atau pasir yang disebut Sub-drilling bertujuan agar

hasil peledakan tidak terjadi toes atau tonjolan-tonojolan pada lantai

tambang yang mengakibatkan alat berat sulit bergerak saat pemuatan dan

pengangkutan hasil peledakan. setelah disi oleh rangkaian bahan peledak

seperti TNT atau ANFO yang dilengkapi dengan nonel, maka selanjutnya

21

diisi material penutup yangdisebut stemming berfungsi menahan tekanan

keatas agar energi yang dihasilkan oleh bahan peledak tersebar kesegala

arah dan menghancurkan batuan disampingnya.

Tujuan perencanaan pemboran dan peledakan pada batuan:

menghasilkan batuan lepas, yang dinyatakan dalam derajat fragmentasi

sesuai dengan tujuan yang akan capai. Hasil peledakan ini sangat

mempengaruhi produktivitas dan biaya operasi berikutnya. Fragmentasi

batuan dapat dikontrol dengan merubah pola pemboran atau mengatur

powder faktor atau menggunakan kombinasi kedua faktor tersebut.

Hal yg perlu diperhatikan dalam peledakan yaitu Sifat-sifat batuan

yang penting:

Kekerasan: Tahanan dari suatu bidang permukaan halus terhadap abrasi.

Kekerasan dipakai untuk mengukur sifat-sifat teknis dari material batuan.

Abrasiveness: Parameter yang mempengaruhi keausan (umur) mata bor.

Abrasiveness tergantung pada komposisi batuan. Keausan mata bor

sebanding dengan komposisi batuan tersebut. Kandungan kuarsa dalam

batuan biasanya dianggap sebagai petunjuk yang dapat dipercaya untuk

mengukur keausan mata bor (drill bit).

Tekstur: Struktur butiran dari batuan dan dapat diklasifikasikan

berdasarkan sifat-sifat porositas, looseness density dan ukuran butir.

Tekstur juga mempengaruhi kecepatan pemboran.

Struktur: Rekahan, patahan, bidang perlapisan schistosity dan jenis batuan,

dip, strike.

Breaking characteristic: menggambarkan sifat batuan apabila dipukul

dengan palu. Setiap jenis batuan mempunyai sifat khusus dan derajat

kerusakan yang berhubungan dengan dengan tekstur, komposisi mineral

dan strukturnya.

Dalam kegiatan pemboran dan peledakan terdapat 2 ketahanan batuan:

22

Rock Drillability yaitu Kecepatan penetrasi dari mata bor ke dalam

batuan. Rock drillability adalah fungsi dari beberapa sifat batuan, seperti:

komposisi mineral, tekstur, ukuran butiran, derajat pelapukan dan lain

sebagainya.

Rock Blastability yaitu Tahanan batuan terhadap peledakan dan ini

sangat dipengaruhi oleh keadaan batuan. Dalam batuan yang keras dan padat

peledakan dapat dikontrol dengan baik. Sedangkan dalam batuan yang banyak

celahnya sebagian energi dari bahan peledak hilang ke dalam rekahan dan

peledakan susah untuk dikontrol.

Sebelum sampai pada rancang bangun peledakan, banyak hal yang

harus diketahui terlebih dahulu, yaitu yang berkaitan dengan :

a. Parameter batuan.

b. Parameter bahan peledak.

c. Parameter pengisian.

d. Sasaran produksi.

e. Fragmentasi yang dikehendaki.

f. Kondisi lapangan (curah hujan, bangunan sekitar, kebisingan, dll).

Suatu operasi peledakan batuan akan mencapai hasil optimal apabila

perlengkapan dan peralatan yang dipakai sesuai dengan metode peledakan

yang diterapkan. Perlengkapan peledakan (blasting supplies / blasting

accessories) adalah semua bahan atau kelengkapan yang dapat digunakan

hanya untuk satu kali peledakan saja. Contohnya adalah sumbu api, detonator,

sumbu ledak, dan sebagainya. Peralatan peledakan (blasting equipment)

adalah alat-alat yang dapat digunakan berulang kali dalam proses peledakan.

Contohnya adalah blasting machine, dan sebagainya.

23

BAB III

PENUTUP

3.1. Kesimpulan

Pertama kali banyak digunakan peledak dalam peperangan dan

pertambangan adalah bubuk hitam yang diciptakan di abad ke-9 oleh Cina.

Bahan ini sangat sensitif terhadap air, dan berkembang banyak asap gelap.

Selama abad ke-19 bubuk hitam digantikan oleh nitrogliserin ,

nitroselulosa , bubuk tanpa asap , dinamit dan bahan peledak jel (yang

terakhir dua diciptakan oleh Alfred Nobel). Perang Dunia II melihat

ekstensif menggunakan bahan peledak baru. Pada gilirannya, ini sebagian

besar telah digantikan oleh bahan peledak modern seperti trinitrotoluena

dan C-4 . Peningkatan ketersediaan bahan kimia telah memungkinkan

pembangunan alat peledak improvisasi.

Pengecoran ledakan adalah teknik yang digunakan oleh banyak

tambang batubara permukaan untuk mengontrol perpindahan overburden

dengan cara energi ledakan. Casting bergerak 30-80% dari overburden ke

dalam lubang ditambang-out, sementara sisanya merusak dihapus oleh

draglines atau mesin lainnya.

Mayoritas hard rock lubang tambang terbuka desain ledakan yang

akan mengoptimalkan fragmentasi insitu material. Hal ini dicapai dengan

memuat lubang dengan dua tingkat energi yang berbeda: bahan peledak

energi yang lebih tinggi di bawah dan energi yang lebih rendah di dekat

bagian atas. Bahan peledak yang dimaksudkan adalah bahan peledak kimia

yang didefinisikan sebagai suatu bahan kimia senyawa tunggal atau

24

campuran berbentuk padat, cair, atau campurannya yang apabila diberi

aksi panas, benturan, gesekan atau ledakan awal akan mengalami suatu

reaksi kimia eksotermis sangat cepat dan hasil reaksinya sebagian atau

seluruhnya berbentuk gas disertai panas dan tekanan sangat tinggi yang

secara kimia lebih stabil.

25

Daftar Pustaka

http://akhmad-nafarin.blogspot.com/2011/07/peledakan-pada-kegiatan-

tambang.html

http://buletinlitbang.dephan.go.id/index.asp?vnomor=9&mnorutisi=3

http://himatto.wordpress.com/category/peledak/

http://tambang.net/2008/10/pengenalan-bahan-peledak.html

http://seorangminer.wordpress.com/2011/10/29/blasting-peledakan/

http://suyitno01.wordpress.com/?s=pengetahuan+dasar+bahan+peledak+komersi

Kantor Penelitian Angkatan Darat. Elemen Persenjataan Rekayasa (Bagian Satu).

Washington, DC: US Army Materiel Command , 1964.

Komandan, Naval Ordnance Systems Command Keselamatan dan. Kinerja

Pengujian Bahan Peledak Kualifikasi NAVORD OD 44811.. Washington, DC:

GPO, 1972.

Komandan, Naval Ordnance Systems Command. Senjata Sistem Fundamental.

NAVORD OP 3000, vol. 2, 1 rev. Washington, DC: GPO, 1971.