Beberapa istilah dalam peledakan :
- Peledakan bias (refraction shooting) merupakan Peledakan di dalam lubang atau sumur dangkal untuk menimbulkan getaran guna penyelidikan geofisika cara seismik bias.
- Peledakan bongkah (block holing) merupakan Peledakan sekunder untuk pengecilan ukuran bongkah batuan dengan cara membuat lobang tembak berdiatemeter kecil dan diisi sedikit bahan peledak
- Peledakan di udara (air shooting) merupakan Cara menimbulkan energi seismik di permukaan bumi dengan meledakkan bahan peledak di udara
- Peledakan lepas gilir (off-shift blasting) merupakan Peledakan yang dilakukan di luar jam gilir kerja
- Peledakan lubang dalam (deep hole blasting) merupakan Cara peledakan jenjang kuari atau tambang terbuka dengan menggunakan lubang tembak yang dalam disesuaikan dengan tinggi jenjang
- Peledakan parit (ditch blasting) merupakan Proses peledakan dalam pembuatan parit
- Peledakan teredam (cushion blasting)merupakan Cara peledakan dengan membuat rongga udara antara bahan peledak dan sumbat ledak atau membuat lubang tembak yang lebih besar dari diameter dodol sehingga menghasilkan getaran yang relatif lembut
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.
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:
- Pembakaran adalah reaksi permukaan yang eksotermis dan dijaga keberlangsungannya oleh panas yang dihasilkan dari reaksi itu sendiri dan 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
- 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:
+ 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
- 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.
- 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
+ TNT : C7H5N3O6 ——> 1,75 CO2 + 2,5 H2O + 1,5 N2 + 5,25 C
+ ANFO : 3 NH4NO3 + CH2 ——> CO2 + 7 H2O + 3 N2
+ NG : C3H5N3O9 ——> 3 CO2 + 2,5 H2O + 1,5 N2 + 0,25 O2
+ NG + AN : 2 C3H5N3O9 + NH4NO3 ——> 6 CO2 + 7 H2O + 4 N4 + O2
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 (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.
Peledakan Tanbang Bawah Tanah
Tujuan Peledakan Tanbang Bawah Tanah
- Meledakan batuan untuk mendapatkan ruang yang berfungsi sebagai jalan masuk, gudang, terowongan pipa, dan lain-lain.
- Untuk membongkar / mengambil material (dalam kegiatan penambangan).
Hal yang paling penting dalam kegiatan tambangbaeah tanah adalah membuat lubang-lubang buatan (terowongan). Umumnya terowongan dibuat dengan arah mendatar, vertical dean miring.
Peledakan Tambang Bawah Tanah
Tahapan –tahapan pembuatan terowongan :
– Pemboran
– Pengisianlubang ledak
– Pembersihan atap
– Pemuatan dan pengangkutan
– Persiapan kegiatan selanjutnya
Dalam melakukan kegiatan pemboran, hal yang perlu diperhatiakn adalah lubang ledak harus di bor pada tempat yang telah di tentukan dengan kemiringan yang tepat.
Dasar Peledakan Tanbang Bawah Tanah
Perbedaan yang paling mendasar antara peledakan terowongan dengan peledakan jenjang adalah dalam peledakan terowongan, dilakukan peledakan kearah 1 bidang bebas. Sedangakan pada peledakan jenjang dilakukan kearah 2 atau lebih bidang bebas. Selai itu ruangan untuk melalukan peledakan ddi bawah tanah sangat terbatas, sehingga batuan lebih sukar di ledakan dan perlu dibuat bidang bebas kedua yang merupakan arah peledakaan selanjutnya.
Bidang bebas kedua diperoleh dengan membuat cut pada permukaan terowongan. Cut ini berfungsi sebagai bidang bebas pada peledakan berikutnya, yang kemudian akan diperbesar dengan dua atau lebih susunan lubang tembak peledakan.
Peladakan yang terakhir adalah peledakan lubang “Tummer” (roof holes, wall holes, and floor holes) yang akan menentukan bentuk dari terowongan.
Efisiensi peledakan dalam terowongan sangat tergantung pada suksesnya peledakan “cut”. “Cut” itu ssendiri dapat dibuat dalam beberapa jenis pada lubang tembak, dan penanamannya disesuaikan dengan jenis “Cut” yang dibentuk.
Hal – hal yang perlu dipertimbangkan dalam pemilihan tipe “Cut”, anatara lain ;
- Kondisi batuan yang akan ditembus
- Bentuk dan ukuran terowongan
- Kemajuan yang di targetkan, yaitu besarnya kemajuan setiap sisi peledakan yang ditentukan oleh kedalaman “Cut”.
Pola Lubang Tembak
-
Drag Cut
Tipe ini biasa digunakan pada batuan dengan struktur perlapisan, misalnya batuan serpih. Lubang “Cut” dibuat menyudut terhadap bidang perlapisan pada bidang tegak lurus, sehingga batuan akan terbongkar menurut bidang perlapisan. Tipe “Cut” seperti ini cocok untuk terowongan berukuran kecil (lebar 1,5 – 2 m) dimana kemajuan yang besar tidak terlalu penting.
-
Fan Cut
Pola ini cocok digunakan pada struktur batuan berlapis – lapis dan sudah jarang digunakan.
Pada tipe “Fan Cut” lubang tembak dibuat menyudut dan berada pada bidang mendatar. Stelah Cut diledakan maka batuan yang ada diantara dua garis lubang “Cut” akan terbongkar.
Selanjutnya lubang-lubang ‘easer’ dan ‘Trimmer’ akan memperbesar bukaan ‘cut’ samapai pada bentuk geometri pada terowongan.
-
V-Cut
Sering dipakai dalam peledakan pada terowongan. Lubang tembak pada pola ini diatur sedemikian rupa sehingga tiap dua lubang membentuk ‘V’. Sebuah ‘Cut’ dapat terdiri dari dua atau tiga pasang ‘V’, masing-masing pada posisi horizontal. Lubang – lubang tembak pada ‘Cut’ biasanya dibuat membentuk sudut 600 terhadap permukaan terowongan. Dengan demikian, panjang kemajuan tergantung pada lebar dari terowongan, karena panjang batang bor terbatas pada lebar tersebut. Satu atau dua lubang tembak yang lebih pendek (burster) dapat dibuat di tengah ‘Cut’ untuk memperbaiki hasil pragmentasi.
-
Pyramid Cut
Terdiri dari 4 buah lubang tembak yang saling bertemu pada 1 titik di tengah terowongan. Untuk batuan yang keras, banyaknya lubang ‘Cut’ dapat ditambah menjadi 6 buah.
-
Burn Cut
Berbeda dengan pola – pola ‘Cut’ sebelumnya, dimana lubang ‘Cut’ membentuk sudut satu sama lain dan tegak lurus dengan permukaan terowongan.
Pada pola Burn Cut, ada beberapa lubang cut yang tidak di isi dengan bahan peledak yang berfungsi sebagai bidang bebas terhadap lubang cut yang terisi. Lubang kosong dapat dibuat lebih dari satu dengan ukuran yang lebih besar dari pada lubang cut yang terisi.
-
Large Hole Cut
Metode ini mirip dengan Burn Cut, terdiri dari satu atau lebih lubang kosong yang berdiameter besar, dikelilingi oleh lubang-lubang bor berdiameter kecil yang berisi bahan peledak.
Burden antara lubang – lubang yang terisi dengan lubang kosong relatif kecil. Selanjutnya lubang – lubang ledak diatur dalam segi empat yang mengelilingi bukaan. Jumlah segi empat dalam ‘Cut’ dibatasi oleh ketentuan batuan ‘Burden’ dalam segi empat terakhir tidak melebihi ‘Burden’ dari lubang Stoping.
Metode perhitungan
Untuk memudahkan perhitungan pola pemboraan dan Cross Section terowongan, akan lebih mudah yaitu, perhitungan ‘Cut’ dan bagian lain (Easer dan Trimmer).
Perhitungan sebaiknya menggunakan standar bahan peledak yang akan digunakan misalnya akan menggunkan Dynamite dengan Weight Strength = S = 1,0 atau 78 % dari Blasting Gelatine.
Perhitungan Cut
- Untuk lubang parallel Lubang yang berada di dekat Burster.
V = 0,7 d
(berdasarkan bustafsor 1973, sebagai
pedoman penggunaan di lapangan )
Keterangan :
– Menggunakan 1 lubang kosong
– d = diameter lubang kosong
Jika menggunakan dua lubang, maka:
V = 0,7 x 2 d
Pengisian lubang perlu memilih Charge Concertration yang seimbang, mengingat segi empat I berdekatan dengan lubang besar yang kosong, untuk menghindari Plastic Deformation atau breakage.
Tabel berikut dapat digunakan sebagai patokan pengisian lubang pada “Paralel Hole Cut”
|
Nomor
Segi Empat
|
hb
(x H)
|
Lp
(x Lb)
|
ho
(x v)
|
|
1
2
3
4
|
0,05
0,05
0,20
0,33
|
0,5
0,5
0,5
0,5
|
0,5
0,5
0,5
0,5
|
Keterangan :
hb = Tinggi Bottom Charge
H = Kedalaman Lubang
Lp = Konsentrasi muatan kolom
V = Burden
ho = Stemming
Untuk Lubang Menyudut
Tinggi Cut dan Burden V1 dan V2 dihitung dengan diagram
– Untuk semua lubang, tinggi dari bottom charge sama dengan :
hb.1/3 H
H = Kedalaman lubang
– Konsentrasi muatan kolom :1
Lp = 40 – 50 % dari Lb
– Lubang kosong
Ho = 0,3 V1
sumber: http://www.ilmupertambangan.info
