bab 3 proposal rencana kegiatan peledakan
DESCRIPTION
proposal rencana kegiatan menggunakan software tertentu dan membandingkan penggunaannya dengan rumusTRANSCRIPT
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Jenis Penelititan
Jenis penelitian yang peneliti lakukan adalah penelitian terapan (applied
research). Penelitian terapan adalah penelitian yang bertujuan untuk hati-hati,
sistematik dan terus menerus terhadap suatu masalah dengan tujuan digunakan
segera untuk keperluan tertentu. Menurut Sugiono (2009 : 10 - 11), penelitian
terapan ini digolongkan dalam penggolongan menurut tujuan.
Penelitian yang bertujuan untuk menemukan pengetahuan yang secara
praktis dapat diaplikasikan. Walaupun ada kalanya penelitian terapan juga untuk
mengembangkan produk Penelitian dan pengembangan bertujuan untuk
menemukan, mengembangkan dan memvalidasi suatu produk.
3.2 Tempat dan Waktu Penelitian
3.2.1 Tempat Penelitian
Penelitian ini diakukan di kuari batugamping PT. Semen Padang. PT.
Semen Padang berlokasi di Kelurahan Indarung, Kecamatan Lubuk Kilangan,
Kotamadya Padang, Propinsi Sumatera Barat. Terletak ± 15 Km di sebelah Timur
Kota Padang, Sumatera Barat, yaitu secara geografis terletak pada koordinat 1000
27’20’’ BT – 100 0 32’ 12’’ BT dan 000 57’47’’ LS – 010 00’ 48’’LS. Indarung
49
50
teletak di kaki Pegunungan Bukit Barisan, di daerah ini mengalir beberapa sungai
antara lain Sungai Batang Kuranji, Sungai Batang Idas, Sungai Batang Kasumba
dan Sungai Batang Arau. Kuari batugamping (bukit Karang Putih) terletak di
Kelurahan Batu Gadang, Kecamatan Lubuk Kilangan ± 2 Km dari pabrik Semen
Padang ke arah selatan Indarung yang dihubungkan dengan sebuah jalan yang
terbuat dari beton. Bukit Karang Putih ini secara geografis terletak pada koordinat
1000 24’ 31’’ BT – 1000 25’ 04’’ BT dan 000 57’ 47’’ LS – 010 00’48’’ LS,
dimana membujur dari arah Utara ke Selatan dengan puncak teringgi 554 m dan
puncak terendah 400 m di atas permukaan air laut. Letak geografi Kotamadya
Padang berada pada koordinat 00 44’ 00’’ – 10 08’ 35’’ LS dan 1000 05’ 05’’ BT
yang mengarah ke Lautan Hindia, dengan batas – batas wilyah adalah16:
1. Sebelah Utara : Berbatasan dengan Kabupaten Padang Pariaman
2. Sebelah Timur : Berbatasan dengan Kotamadya Solok dan Kabupaten
Solok
3. Sebelah Selatan : Berbatasan dengan Kaupaten Pesisir Selatan
4. Sebelah Barat : Berbatasan dengan Lautan Hindia
Secara geografis, koordinat izin usaha pertambangan (IUP) PT. Semen
Padang di Bukit Karang Putih dapat dilihat pada Tabel 3.1
Tabel 3.1 Batas koordinat daerah penelitian
PI
D X Y
51
1
663427.
9
989341
4
2
664382.
3
989341
4
3
664382.
3
989334
0
4 664426
989334
0
5 664426
989338
5
6
664788.
8
989338
5
7
664788.
8
989290
5
8
664788.
8
989236
2
9
664564.
5
989236
2
10
664564.
5
989172
1
11
664097.
6
989172
1
12 664097. 989158
52
6 2
13
663685.
3
989158
2
14
663685.
3
989187
6
15
663627.
5
989187
6
16
663627.
5
989216
8
17
663551.
7
989216
8
18
663551.
7
989236
9
19
663467.
9
989236
9
20
663467.
9
989275
6
21
663427.
9
989275
6
Sumber : PT. Semen Padang
53
3.2.1.1 Keadaan Geologi Regional
Secara regional daerah penelitian terletak pada lereng sebelah barat dari
jalur pegunungan Bukit Barisan. Dari hasil penyelidikan Kastowo dan Gerhard
(1972) diketahui bahwa daerah batuan yang tertua dan tersingkap disekitar
Indarung dan sekitarnya berumur tersier jura, terdiri dari kelompok batuan
metemorf yang umumnya mendasari perbukitan dan pegunungan – pegunungan.
Kelompok batuan ini terdiri dari batuab meta, batu lanau yang berasosiasi dengan
filit dan batu lempung tufa yang bersifat marmeran kristalin. Diatas batuan Pra-
Tersier tersebut secara tidak sealaras diendapkan kelompok batuan Vulkanik
Tersier Kuarter dan endapan Kuarter ini terdiri dari aliran-aliran (lahar,
konglomerat), perselingan antara andesit dan tufa kristal yang sangat keras. Untuk
endapan kuarter terdiri dari endapan kipas alluvial yang merupakan hasil
rombakan dari endapan gunung api dan sebagian kelompok batuan paling mudah
adalah endapan aluvial, terdiri dari bongkah-bongkah batuan beku, kerikil, pasir
dan lanau yang bersifat lepas. Keadaan geologi daerah ini merupakan bukit yang
sangat terjal dengan sudut lereng alami mencapai lebih dari 450. Bukit Karang
Putih umumnya ditempati oleh batugamping atau marmer dan terobosan –
terobosan batuan beku (baslt, andesit dan granitis). Lapisan batugamping terletak
di atas batulempung tufaan dengan ketebalan 100 – 350 m. Di sebelah selatan
lokasi penambangan ditemukan batuan basalt. Hal ini dapat diperkirakan bahwa di
54
daerah ini terdapat ekstruksi basalt, ekstruksi inilah yang menyebabkan terjadinya
penghabluran batugamping menjadi kalsit dengan kristal yang besar – besar.
Batuan tertua yang dijumpai pada Bukit Karang Putih ialah batuan kerisikan yang
sebenarnya terdiri dari lempung tufaan yang berasosiasi dengan rijang chert.
Dinding – dinding bukit batu ini memperlihatkan gejala pelarutan melalui kekar –
kekar yang terlihat dari adanya dua gua – gua di daerah tersebut (PPTM, 1982).
Arah umum jurus strike bidang perlapisan yang terdapat di Bukit Karang Putih
adalah N 250 – 700 E (Departemen Pertambangan PT. Semen Padang) merupakan
suatu blok antiklin dengan proses perlapisan berarah lebih kurang Timur laut
sampai Barat daya, dimana poros perlapisan berarah lebih kurang Timur laut
sampai Barat daya, dimana di bagian tengahnya dipotong oleh sesar sehingga
membentuk struktur graben. Lapisan tanah penutup yang dijumpai pada lokasi
penambangan terdiri dari lapisan batugamping lapuk dan rijang dengan ketebalan
antara 0,1 – 5 m.
3.2.1.2 Keadaan Morfologi
Bukit Karang Putih yang merupakan lokasi penambangan batugamping
untuk pabrik PT. Semen Padang mempuyai luas kurang dari 1,6 Km2. Morfologi
daerah didominasi oleh perbukitan lereng terjal sekitar 65 % - 70 % dan
mempuyai punggung kearah selatan dengan puncak yang melandai dan
bergelombang umumnya ditempati oleh batugamping umumnya ditempati oleh
batugamping atau marmer dan terobosan – terobosan batuan beku. Lokasi
penambangan yang berada di kelurahan Indarung dan Batu Gadang yang secara
fisiogtrafis termasuk dalam sistem penghubung Bukit Barisan Van Bemmelen,
55
Lang yang memanjang dari Barat laut ke Tenggara di sepanjang Pulau Sumatera
dan ditempati oleh Pra Tersier sampai Kuarter. Satuan morfologi yang
membentuk daerah penambangan bervariasi dari perbukitan landai bergelombang
sampai terjal dengan pola umum aliran sungai denritik pada bagian Selatan dan
Timur serta pola aliran sungai angular pada bagian utara dan barat. Secara umum
tahapan stadium dewasa di bagian Utara dan stadium muda di bagian selatan.
Pada umumnya daerah Indarung dan sekitarnya terdiri dari dataran rendah,
daerah perbukitan rendah dan daerah perbukitan tinggi. Dataran rendah keadaan
morfologinya pada umumnya hampir rata dengan variasi sedikit , merupakan
perbukitan landai dengan ketinggian antara 130 – 250 meter di atas permukaaan
laut. Daerah ini terletak di bagian timur laut Bukit Karang Putih, berbatuan
alluvial berupa pasir sungai, lempung agak keras dan lempung dari hasil endapan
Sungai Idas dan Sungai Sako berupa pasir, lanau, kerikil dan bongkahan –
bongkahan batuan vulkanik. Daerah Perbukitan Tinggi terdiri dari puncak –
puncak yang menonjol berupa karang berwarna putih dengan ketinggian 450
meter diatas permukaan laut, berwarna puith dan batuanya terdiri dari
batugamping dan andesit yang membentuk dinding – dinding terjal dan banyak
ditumbuhi pepohonan ( pohon jati, pinus dan lain – lain), disertai kontrol patahan
berarah laut – tenggara tampak cukup jelas.
3.2.1.3 Keadaan Litologi
Berdasarkan hasil pemetaan geologi permukaan yang telah dilakukan oleh
peneliti– peneliti terdahulu bahwa litologi dari tua ke muda yang menyusun
daerah Karang Putih adalah sebagai berikut :
56
1. Batu Lempung Tufaan (batu lempung kersikan)
Berwarna coklat kemerah – merahan, ukuran butir halus, keras dan
sebagian telah mengalami kristalin, secara umum disebut juga dengan batuan
silika, secara struktur batuan ini telah mangalami pelipatan.
2. Batugamping marmer
Berhubungan saling menjari dengan batulempung kersikan. Berwarna abu
– abu kehitaman sampai abu – abu terang. Penyebaran batu in mendominasi Bukit
Karang Putih dan telah mengalami pelipatan kuat dengan arah umum Barat Laut
Tenggara.
3. Batuan Vulkanik/ Tufa
Merupakan batuan termuda yang dijumpai di Bukit Karang Putih. Satuan
litologi ini terdiri dari tufa, pasir tufa dan rombakan batu lempung tufaan yang
telah mengalami pelapukan. Batuan ini diendapkan secara tidak selaras diatas
kelompok batuan Pra- Tersier.
4. Batuan Terobosan
Batauan terobosan yang dijumpai di Bukit Karang Putih berupa batuan
beku berkomposisi basaltis – andesitis. Batuan ini berwarna abu – abu kehitaman,
tekstur afanitik – fanerik, butir sangat halus- sedang, terdiri ari mineral feldspar
dan piroksen dan terdapat pada kondisi yang fresh, sangat keras dan kompak.
Penyebaran batuan ii terdapat ditengah – tengah Bukit Karang Putih dan ditepi
lereng sebelah barat berupa dike dan sill
3.5.1.4 Struktur Geologi
57
Struktur bidang perlapisan batuan banyak dijumpai pada batugamping dan
batuan kersikan dimana pada umumnya bidang perlapisan mempuyai arah dan
mempuyai kemiringan yang relatif sama, sehingga dapat disimpulkan bahwa
kedua batuan tersebut terjadi dalam periode waktu yang hampir bersamaan dan
dalam lingkungan pengendapan yang sama. Struktur sesar dan kekar terdapat
didaerah ini, umumnya struktur sesar tidak dapat diamati dengan baik, sedangkan
kekar dapat terlihat dengan jelas dan pada umumnya memiliki kemiringan tegak
atau lebih dari 800 serta bersifat terbuka dan lebar antara 1 – 5 cm. Struktur
lipatan berupa antiklin ataupun sinklin dapat dijumpai di Bukit Karang Putih
teutama dijumpai pada kelompok batuan berumur reletif tua antara lain pada
batugamping dan batuan kersikan silika.
3.5.1.5 Cadangan dan Sifat Fisik Gamping di Kuari Karang Putih
Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh PT. Stania Bara Utama pada
tahun 2006, sumber daya batu kapur adalah 279.940.000 ton dengan total
cadangan 192.050.000. Cadangan batugamping ini adalah cadangan yang terbesar
di Indonesia yang mempunyai dua jenis batugamping yaitu Hard Limestone.
Tabel 3.2 Sumber daya dan Cadangan Batukapur
Bukit Karang Putih
Kategori Jumlah
Sumberdaya Kotor Batukapur (Ton) 279,940,000
Geological Losses 10% (Ton) 27,994,000
Sumberdaya Batukapur Area 206 Ha (Ton) 251,946,0
58
00
Sumberdaya Silika Kotor (Ton) 173,980,000
Geological Losses 10% (Ton) 17,398,000
Sumberdaya Silika Area 206 Ha (Ton) 156,582,000
Kategori Jumlah
Cadangan Kotor Batukapur (Ton) 192,050,000
Geological Losses 10% (Ton) 19,205,000
Mining Losses 7.5 % (Ton) 14,403,750
Cadangan Batukapur Area 206 Ha (Ton) 158,441,250
Cadangan Kotor Silika (Ton) 93,090,000
Geological Losses 10% (Ton) 9,309,000
Mining Losses 7.5 % (Ton) 6,981,750
Cadangan Silika Area 206 Ha (Ton) 76,799,250
Sumber : PT. Stania Bara Utama
Berdasarkan hasil analisa contoh permukaan inti bor di laboratorium,
maka batugamping di daerah tersebut mempunyai sifat fisik, yaitu :
1. Warna : Putih susu / bening,abu – abu, terang,sampai abu – abu gelap
2. Kekerasan : 3 – 5 Skala Mohs
59
3. Belahan : Bentuk sempurna
4. Pecahan : Kaca – bentuk earthly
5. Sifat dalam: Keras, liata hingga yang brittle
6. Density : 2.5 ton / BSC : 1,6 ton/ LCM
7. Kandungan unsur kimia :
a. CaO : 52 %
b. SiO : 7%
c. FeO : 0,7 %
d. MgO : 0,44 %
e. H2O : 44 %
8. Ketahanan : Keras dan kompak
9. Sisipan : Lempung tufaan yang berasosiasi dengan rijang, kalsit dan
marmer
10. Test Kompresor :
a. Hard Limestone : 570,4 – 810 kg/cm2
b. Test abrasive : 0,084 – 0,115 mm / mnt
c. Gelombang seismik : 2,2 – 4,7 km/s
d. Tahanan jenis : 480 – 2000 ohm meter
3.2.2 Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Mei sampai Juni 2014.
3.3 Variabel Penelitian
Variabel penelitian merupakan suatu atribut dari sekelompok objek yang
diteliti yang mempunyai variasi satu dengan yang lain dalam kelompok tersebut.
60
Sesuai dengan permasalahan yang diteliti maka variabel penelitian meliputi
kegiatan peledakan di kuari 206 PT. Semen Padang.
3.4 Data dan Sumber Data.
3.4.1 Data yang dibutuhkan
Data yang peneliti butuhkan dalam penelitian ini adalah :
1. Data Primer :
a. Pengukuran geometri peledakan yang dilaksanakan di lapangan.
b. Analisa visual computer fragmentasi batuan yang ada dilapangan.
Teknik yang digunakan yaitu dengan melakukan pengamatan secara
langsung dan mengajukan beberapa pertanyaan kepada pihak perusahaan.
2. Data sekunder
a. Spesifikasi alat bor yang digunakan.
b. Spesifikasi bahan peledak yang digunakan.
c. Spesifikasi alat peremuk yang ada di PT. Semen Padang
d. Peta wilayah pertambangan.
Teknik yang digunakan yaitu dengan membaca atau studi pustaka di
perusahaan.
3.4.2 Sumber Data
Sumber data yang peneliti dapatkan berasala dari pengamatan langsung,
arsip-arsip dan dokumentasi dari PT. Semen Padang dan studi kepustakaan serta
wawancara.
3.5 Teknik Pengumpulan Data
61
Dalam teknik pengumpulan data di lakukan dengan dua cara yaitu:
1. Studi lapangan, yaitu cara mendapatkan data yang dibutuhkan dengan
melakukan pengamatan langsung di lapangan/tempat kerja, data yang
dibutuhkan diantaranya geometri yang dilaksanakan di lapangan dan foto
fragmentasi dari batuan hasil peledakan.
2. Studi pustaka, yaitu mengumpulkan data yang dibutuhkan dengan membaca
buku-buku literatur yang berkaitan dengan masalah yang akan dibahas dan
data-data serta arsip perusahaan sehingga dapat digunakan sebagai landasan
dalam pemecahan masalah.
3.6 Teknik Pengolahan dan Analisa Data
Teknik pengolahan data yang digunakan peneliti mengacu kepada hasil
akhir rata-rata ukuran fragmentasi yang ada dilapangan dengan alur rumus sebagai
berikut :
1. Konsentrasi Isian (loading density)
qf = 7.854 x 10 -4 x ρe x D2
Dimana :
qf = loading density (kg/m)
D = diameter lubang tembak (mm)
ρe = specific gravity bahan peledak yang digunakan (g/cc)
2. Jumlah bahan peledak tiap lubang ledak (Kg)
Qb = ql x PC
62
Dimana :
Qb = jumlah bahan peledak tiap lubang ledak (kg)
ql = loading density dari bahan peledak yang digunakan (kg/m)
PC = panjang kolom isian (m)
3. Powder Faktor
CE = Qb / VR
Dimana :
CE = powder factor (kg / m3)
VR = berat batuan yang diledakkan (m3)
Qb = berat bahan peledak yang digunakan (kg)
4. Rata-rata ukuran fragmentasi dengan persamaan Kuznetsov (1973)
Tb = Fr x CE-0.8 x Qb1/6 x (115/PRP) -19/30
Dimana :
Tb = rata – rata ukuran fragmentasi (cm)
Fr = faktor batuan (Rock Factor)
CE = Powder Factor (kg/m3)
Qb = berat batuan yang diledakkan (m3)
PRP = Relative Weight Strenght bahan peledak, untuk ANFO = 100,
TNT =115
5. Penentuan Faktor batuan
Nilai Blastibbility Index (BI) 3) :
63
BI = 0,5 ( RMD + JPS + JPO + RDI + S
Nilai Rock Factor (Fr) 3) :
Fr = 0,12 x BI
Tabel 3.3
Pembobotan Massa Batuan Untuk Peledakan
PARAMETER PEMBOBOTAN
1. Rock Mass Description ( RMD )
1.1. Powdery/ Friable 10
1.2. Blocky 20
1.3. Totally massive 50
2. Joint Plane Spacing ( JPS )
2.1. Close ( Spasi < 0,1 m ) 10
2.2. Intermediate ( Spasi 0,1 – 1 m ) 20
2.3. Wide ( Spasi > 1 m ) 50
3. Joint Plane Orientation ( JPO )
3.1. Horizontal 10
3.2. Dip Out of Face 20
3.3. Strike Normal to Face 30
3.4. Dip into Face 40
4. Specific Grafity Influence ( RDI )
RDI = 25(D) – 50
64
5. Rock strength influence (S)
S = 0.05 (UCS)
6. Untuk menentukan fragmentasi batuan hasil peledakan digunakan
persamaan Roslin – Ramler, yaitu
PC = e-(Tb/Tbc)u
Tbc =
Tb
(0 , 693 )1 /u
Dimana :
PC = Persentase material yang tertahan pada ayakan (%)
Tb = Ukuran ayakan (cm)
Tbc = Karakteristik Ukuran
u = indeks keseragaman
7. Perhitungan u berdasarkan pada persamaan Kuznetsov seperti dibawah :
u = [2.2−14Bd ] x [1−W
B ]x [1+
BS−1
2 ]x [ LH ]
Dimana :
B = burden (m)
S = spacing (m)
d = diameter lubang ledak (mm)
H = tinggi jenjang (m)
65
L = Total panjang lubang ledak
W = standard deviasi dari keakuratan pemboran (m)
8. Untuk software GoldSize sendiri, dibutuhkan analisa visual computer
terlebih dahulu dalam penganalisaan data. Dalam analisa visual computer
hasil peledakan dibutuhkan 2 bola pembanding dengan diameter ±17 cm.
3.7 Kerangka Metodologi
Kerangka metodologi yang digunakan adalah seperti gambar dibawah ini
Survey Lapangan Studi Literatur
Rumusan Masalah
Pengolahan Data
a. Mengkaji geometri peledakan yang digunakan oleh perusahaan.b. Menghitung geometri yang diterapkan dilapangan.c. Menganalisa Fragmentasi batuan yang lolos ayakan menggunakan
software GoldSize.d. Menghitung distribusi fragmentasi batuan dan keseragaman batuan
hasil peledakan yang ada pada PT. Semen Padang dengan menggunakan Microsoft excel.
e. Menghitung powder factor yang digunakan PT. Semen Padang.
Identifikasi Masalah
Batasan Masalah
Pengumpulan Data :
a. Data primer :1. Pengukuran Geometri peledakan yang dilaksanakan di lapangan.2. Fotografi fragmentasi batuan yang ada di alapangan.
b. Data sekunder :1. Spesifikasi alat bor yang digunakan2. Spesifikasi bahan peledak yang digunakan.3. Peta wilayah pertambangan..
START
66
Gambar 3.2
Bagan Alir Penelitian