proposal 2
TRANSCRIPT
ANALISIS NILAI POWDER FACTOR (PF) OPERASI PEMBORAN DAN
PELEDAKAN OVERBURDEN BATUBARA TERHADAP PRODUKTIVITAS
PENGUPASAN OVERBURDEN DI PT BUKIT ASAM (PERSERO) TBK
TANJUNG ENIM
PROPOSAL TUGAS AKHIR
Dibuat sebagai syarat untuk melakukan skripsi pada
Jurusan Teknik Pertambangan
Oleh :
Herlando Juniansyah
53081002015
UNIVERSITAS SRIWIJAYA
FAKULTAS TEKNIK
2012
IDENTITAS DAN PENGESAHAN PROPOSAL PENELITIANTUGAS AKHIR MAHASISWA
1.Judul : ANALISIS NILAI POWDER FACTOR (PF) OPERASI PEMBORAN DAN PELEDAKAN OVERBURDEN BATUBARA TERHADAP PRODUKTIVITAS PENGUPASAN OVERBURDEN DI PT BUKIT ASAM (PERSERO) TBK TANJUNG ENIM
2.Pengusula. Nama : Herlando Juniansyah b. Nim : 53081002015c. Jenis Kelamin : Laki-lakid. Semester : VIII (delapan)e. Fakultas : Teknikf. Jurusan : Teknik Pertambangan
3. Lokasi Penelitian : PT.BUKIT ASAM (PERSERO) TBK
Palembang, April 2012Pengusul,
Herlando JuniansyahNIP : 53081002015
Pembimbing Proposal,
Ir. H j . Hartini Iskandar, M.Si NIP : 194812071978062001
Menyetujui : Menyetujui :Ketua Jurusan Teknik Pertambangan an. Pimpinan Perusahaan,
Prof.Dr.Ir.Eddy Ibrahim, MSNIP :196211221991021001
A. JUDULANALISIS NILAI POWDER FACTOR (PF) OPERASI PEMBORAN
DAN PELEDAKAN OVERBURDEN BATUBARA TERHADAP
PRODUKTIVITAS PENGUPASAN OVERBURDEN DI PT BUKIT ASAM
(PERSERO) TBK TANJUNG ENIM
B. ALASAN PEMILIHAN JUDUL
Salah satu kegiatan yang dilakukan pada usaha pertambangan batubara
ialah kegiatan pengupasan overburden sebagai lapisan atas yang menutupi
lapisan batubara. Dikarenakan lapisan overburden di lokasi tambang PT Bukit
Asam berupa batu pasir (sandstone) dan batu andesit, maka perlu dilakukan
operasi pemboran dan peledakan dalam rangka membongkar overburden
tersebut. Di dalam operasi peledakan, ada parameter yang disebut sebagai
Powder Factor (PF), diartikan sebagai perbandingan jumlah bahan peledak yang
akan dipakai dengan batuan hasil peledakan. Perencanaan operasi peledakan
dengan nilai Powder Factor yang tepat sangat menentukan produktivitas
pengupasan overburden tersebut. Dengan memilih judul ini, Peneliti
mengharapkan dapat menganalisis nilai Powder Factor pada operasi peledakan
overburden batubara dan kaitannya dalam memaksimalkan produktivitas
pengupasan overbuden.
C. TUJUAN PENELITIAN
Tujuan penelitian ini adalah untuk melihat dan menganalisis apakah
geometri, pola peledakan, dan powder factor yang diterapkan pada daerah kerja
pemboran dan peledakan overburden itu sudah cocok, maksimal, dan
terfragmentasi baik dengan produktivitas pengupasan overburden yang
dilakukan. Artinya menganalisis powder factor dengan mengarah ke tingkat
ekonomis suatu proses peledakan dan menghubungkannya dengan produktivitas
peralatan pengupasan overburden (alat gali-muat dan alat angkut).
Apakah telah berjalan dengan baik dan mampu mengkasilkan angka
powder factor yang ekonomis dengan produktivitas peralatan pengupasan
overburden yang maksimal dan memenuhi target perusahaan.
D. METODOLOGI PENELITIAN
Di dalam melaksanakan penelitian permasalahan ini, Penulis menggabungkan
antara teori dengan data-data lapangan, sehingga dari keduanya didapat
pendekatan penyelesaian masalah. Adapun urutan pengerjaan penelitian sebagai
berikut :
1. Studi literatur, data perusahaan, laporan penelitian terdahulu
2. Penelitian langsung di lapangan, meliputi :
a. Orientasi lapangan
b. Penentuan titik-titik pengamatan
c. Checking terhadap permasalahan
3. Pengambilan data, antara lain :
a. Data spesifikasi overburden
b. Data spesifikasi peralatan peledakan
c. Metode pemboran dan peledakan, metode pengupasan dan pengangkutan
d. Operasi pemboran dan peledakan, rangkaian, handak, powder factor
e. Menghitung biaya operasi alat
f. Penilaian efektifitas dan produktivitas kerja alat
4. Akuisisi data meliputi pengelompokan data, jumlah data, dan
pengujian data
5. Pengolahan data
Dari data yang didapat, kemudian dihitung dengan menggunakan rumus-
rumus yang ada.
6. Analisis pengolahan data
Menganalisa hasil dari pengolahan data dan memberikan alternatif perbaikan
sistem yang diberikan.
7. Kesimpulan
E. PERUMUSAN MASALAH
Pada saat akan memulai operasi penambangan batubara, terdapat lapisan
penutup (overburden) yang harus dikupas terlebih dahulu. Lapisan overburden
ini berupa bebatuan keras dan lunak. Bebatuan lunak dapat langsung dikupas
dengan menggunakan alat ripping dan gali-muat. Sedangkan untuk lapisan
batuan keras maka akan memerlukan adanya operasi pemboran dan peledakan
guna membongkarnya, menjadikannya sebagai fragmen-fragmen kecil yang siap
untuk digali dan dimuat. Untuk mendapatkan fragmentasi hasil peledakan yang
baik, diperlukan rancangan geometri, pola peledakan serta penentuan powder
factor yang ekonomis. Guna mendapatkan ukuran powder factor yang pas untuk
menghasilkan produktivitas alat pengupasan (gali-muat dan angkut) yang
maksimal.
Untuk mengatasi permasalahan tersebut, maka dilakukan analisis terhadap
rancangan geometri peledakan dan powder factor yang dipakai. Dalam analisis
ini akan dilakukan dengan pengamatan terhadap beberapa faktor yang
mempengaruhi operasi pemboran dan peledakan, yaitu rancangan pola dan
geometri, jenis batuan, jenis bahan peledak, jumlah material yang akan
diledakan, kinerja dan produktivitas alat.
Data yang diperoleh dari pengamatan tersebut akan dijadikan sebagai dasar
untuk menganalisis operasi pemboran dan peledakan secara teoritis, termasuk
desain geometri, pola lubang bor, pola pengisian handak, dan powder factor.
Agar sekiranya dapat dibandingkan dengan aktualisasi dilapangan. Sehingga bila
ada kekurangan, maka dapat diperbaiki dan dicocokan. Pemecahan masalah ini
berhasil apabila didapat fragmentasi hasil peledakan yang sesuai dengan
spesifikasi yang mampu di gali-muat dan angkut oleh alat mekanis dan tercipta
produktivitas kerja yang maksimal.
E. PENYELESAIAN MASALAH
1. Dasar Teori
a. Diameter Lubang Tembak
Diameter lubang tembak yang biasanya dipilih disesuaikan dengan sifat-
sifat fisik batuan yang akan diledakkan. Apabila batuan yang akan
diledakkan sukar pecah maka penggunaan diameter lubang tembak yang
kecil akan dapat menghasilkan energi peledakkan yang lebih baik.
b. Kemiringan Lubang Tembak
1) Lubang Tembak Vertikal
Suatu jenjang dengan arah lubang tembak vertikal diledakkan, maka
bagian lantai jenjang akan menerima gelombang tekan terbesar.
Gelombang tekan tersebut sebagian akan dipantulkan pada bidang bebas
dan sebagian lagi diteruskan pada bagian bawah lantai jenjang (lihat
gambar dibawah).
2) Lubang Tembak Miring
Pada lubang tembak miring, bidang bebas akan menerima gelombang
tekan untuk dipantulkan lebih besar dan gelombang tekan yang
diteruskan pada bagian bawah lantai jenjang lebih kecil (lihat gambar
dibawah). Dengan demikian sebagian besar gelombang tekan yang
dihasilkan oleh bahan peledak digunakan untuk membongkar batuan.
c. Pola Pemboran
Pola pemboran merupakan suatu pola pada kegiatan pemboran
dengan menempatkan lubang – lubang tembak secara sistematis.
Berdasarkan letak – letak lubang bor maka pola pemboran pada umumnya
dibedakan menjadi dua macam, yaitu :
1) Pola pemboran sejajar (paralel pattern)
2) Pola pemboran selang-seling (staggered pattern)
Pola pemboran sejajar adalah pola dengan penempatan lubang-lubang
tembak yang saling sejajar pada setiap kolomnya. Sedangkan pola
pemboran selang-seling, adalah pola dengan penempatan lubang-lubang
tembak secara selang – seling pada setiap kolomnya.
Dalam penerapannya di lapangan, pola pemboran sejajar merupakan
pola yang lebih mudah dalam melakukan pemboran dan untuk pengaturan
lebih lanjut. Tetapi perolehan fragmentasi batuannya kurang seragam,
GAMBAR 1.1Pemboran Dengan Lubang Tembak Tegak dan Lubang Tembak Miring
Lantai Atas
Lantai Bawah450
450
Daerah bongkar besar
Daerah backbreak
Stemming
Gel.Tekan diteruskan
Gel.Tekan dipantulkan
450
450
Lantai Atas
Lantai Bawah
Lubang tembak tegak
Lubang tembak miring
Daerah bongkar besar
Gel.Tekan dipantulkan
Daerah backbreak
Stemming
Gel.Tekan diteruskan
sedangkan pola pemboran selang – seling lebih sulit penanganannya di
lapangan namun fragmentasi batuannya lebih baik dan seragam.
Menurut hasil penelitian di lapangan pada jenis batuan kompak,
menunjukan bahwa hasil produktivitas dan fragmentasi peledakan dengan
menggunakan pola pemboran selang-seling lebih baik dari pada pola
pemboran sejajar, hal ini disebabkan energi yang dihasilkan pada pemboran
selang-seling lebih optimal dalam mendistribusikan energi peledakan yang
bekerja dalam batuan.
d. Pola Peledakkan
Pola peledakan merupakan urutan waktu peledakan antara lubang –
lubang bor dalam satu baris dengan lubang bor pada baris berikutnya
ataupun antara lubang bor yang satu dengan lubang bor yang lainnya. Pola
peledakan ini ditentukan berdasarkan urutan waktu peledakan serta arah
runtuhan material yang diharapkan.
GAMBAR 1.2Pola Pemboran Sejajar dan Paralel
Free Face
B
S Pola pemboran sejajar (paralel).
S = SpasiB = Burden
Free Face
B
S Pola pemboran selang-seling (staggered).
S = SpasiB = Burden
B
Berdasarkan arah runtuhan batuan, pola peledakan diklasifikasikan
sebagai berikut (Gambar 1.3) :
a. Box Cut, yaitu pola peledakan yang arah runtuhan batuannya ke depan
dan membentuk kotak
b. Corner cut (echelon cut) , yaitu pola peledakan yang arah runtuhan
batuannya ke salah satu sudut dari bidang bebasnya.
c. “V” cut, yaitu pola peledakan yang arah runtuhan batuannya kedepan
dan membentuk huruf V.
Berdasarkan urutan waktu peledakan, maka pola peledakan
diklasifikasikan sebagai berikut :
a. Pola peledakan serentak, yaitu suatu pola yang menerapkan peledakan
secara serentak untuk semua lubang tembak.
b. Pola peledakan beruntun, yaitu suatu pola yang menerapkan peledakan
dengan waktu tunda antara baris yang satu dengan baris lainnya.
Setiap lubang tembak yang akan diledakkan harus memiliki ruang
yang cukup kearah bidang bebas terdekat agar energi terkonsentrasi secara
maksimal sehingga lubang tembak akan terdesak, mengembang, dan pecah.
Secara teoritis, dengan adanya tiga bidang bebas (free face) maka
kuat tarik batuan akan berkurang sehingga meningkatkan energi ledakan
untuk pemecahan batuan dengan syarat lokasi dua bidang bebasnya
memiliki jarak yang sama terhadap lubang tembak.
e. Kecepatan Pemboran
- Cycle Time
Ct = Pt + Bt + St + Ft + Dt
Dimana :
Ct = Cycle time
Pt = Waktu untuk mengambil posisi (positioning time)
Bt = Waktu untuk membor (boring time)
St = Waktu untuk menambah, mengganti batang bor
Ft = Waktu untuk mencabut rod dan membersihkan lubang
Dt = Waktu untuk mengatasi hambatan-hambatan (delay time)
- Kecepatan pemboran
H1
= Ct Vt1
Dimana :
GAMBAR 1.3Pola Peledakan Berdasarkan Arah Runtuhan Batuan
5 4 3 2 1
6 5 4 3
ECHELON CUT
Keterangan :1, 2, … = Nomor urutan peledakan = Arah runtuhan batuan
Bidang Bebas
2
7 6 5 4 3
BOX CUT
Keterangan :1, 2, … = Nomor urutan peledakan = Arah runtuhan batuan
Bidang Bebas
21
1 1 1 1 21
3 2 2 2 2 3
2 1 0 1 2
4 3 2 3 4
3 2 1 2 3
Bidang Bebas
Vt = Kecepatan pemboran
H = Kedalaman lubang tembak
Ct = Cycle time
- Kecepatan pemboran rata-rata (GDR)
Vt1 + Vt2 + . . . + Vtn
Vt = n
Dimana :
n = Jumlah pengamatan
f. Volume Setara
A x L Veq =
n x H
Dimana :
A = luas daerah yang akan diledakkan
L = tinggi jenjang
n = jumlah lubang tembak
H = kedalaman lubang tembak
g. Produksi Alat Bor
P = Vt x Veq x E
Dimana :
P = produksi alat bor
Vt = kecepatan pemboran
Veq = volume setara
E = effesiensi kerja alat bor
h. Geometri Peledakkan
- Konya Teori
B = 3,15 De ( SGe/SGr )1/3
Dimana :
B = Burden
SGe = SG bahan peledak
SGr = SG batuan
De = Diameter lubang tembak
- R.L. Ash Teori
Ep AF1 = { }1/3
Epst
dest AF2 = { }1/3 de
Dimana :
Ep = energi potensial bahan peledak
Epst = energi potensial peledak standart
de = densitas batuan yang diledakkan
dest = densitas batuan standart
KB terkoreksi = KB standart x AF1 x AF2
KB terkoreksi x De B = 12
Hubungan antar variabel R.L Ash :
- Burden Ratio
12 B
Kb = De
- Hole Depth Ratio
H = Kh x B Kh = 1,5 - 4,0
- Sub Drilling Ratio
J = Kj x B Kj = 0,2 - 0,4
- Stemming Ratio
T = Kt x B Kt = 0,7 - 1,0
- Spacing Ratio
S = Ks x B Ks = 1,1 - 1,8
i. Metode Peledakkan
Sampai saat ini dikenal ada empat jenis metode peledakkan, yaitu :
- Metode sumbu api
- Metode sumbu ledak
- Metode Listrik
- Metode Non Electric (nonel)
Sedangkan kebutuhan mengenai peralatan dan perlengkapan tergantung
dari metode yang akan digunakan.
j. Kapasitas Produksi
1. Jumlah batuan yang diledakkan
W = A x L x dr
Dimana : W = berat batuan
A = luas daerah yang akan diledakkan
L = tinggi jenjang
dr = densitas batuan
2. Penentuan Tingkat Fragmentasi Batuan Hasil Peledakan
Penentuan tingkat fragmentasi batuan hasil peledakan dengan cara
membandingkan antara volume nyata batuan hasil peledakan dengan
volume batuan yang tidak memerlukan pemecahan ulang.
Fragmentasi batuan yang memerlukan pemecahan ulang
dinyatakan sebagai bongkah (boulder) dari hasil peledakan, sehingga
diperlukan upaya pemecahan ulang agar batuan tersebut bisa digunakan.
Dalam menentukan tingkat fragmentasi batuan hasil peledakan
ada beberapa metode yang bisa digunakan, seperti :
1) Metode photography
2) Metode photogrametry
3) Metode photography berkecepatan tinggi
4) Analisa produtivitas alat muat
5) Analisa volume material pada pemecahan ulang
6) Analisa visual komputer
7) Analisa kenampakan kualitatif
8) Analisa ayakan
9) Analisa produktivitas alat peremuk
Penentuan fragmentasi batuan hasil peledakan di PT. Bukit Asam
Tanjung Enim ialah dengan menerapkan analisa produktivitas alat muat.
Cara ini digunakan karena lebih teliti dalam perhitungannya.
X = A (V/Q)0,8 . Q0,17 . (E/115)-0,63
Dimana :
X = ukuran fragmentasi batuan
A = faktor batuan
V = volume batuan yang dihancurkan tiap lubang tembak
Q = berat bahan peledak
E = energi potensial relatif
3. Bahan peledak yang diperlukan
E = de x Pc x N
Dimana :
E = jumlah bahan peledak yang diperlukan
de = densitas bahan peledak
Pe = tinggi kolom isian bahan peledak
N = jumlah lubang tembak
4. Powder Factor (PF)
W Pf =
E
5. Blasting Ratio (BR)
E Br =
W
2. Produktivitas Alat Gali Muat dan Alat Angkut.
Kemampuan produksi penambangan dapat diketahui dengan melakukan
perhitungan kemampuan produksi alat mekanis masing-masing rangkaian
kerja yang telah ditetapkan.
Kemampuan produksi alat muat dan alat angkut dapat digunakan untuk
menilai kemampuan kerja dari suatu alat. Semakin besar hasil produksi suatu
alat dalam waktu yang singkat berarti produktifitas alat tersebut juga akan
semakin baik.
a. Produktivitas alat gali muat :
Keterangan :
Q = produktivitas alat muat (ton/jam) untuk batubara, ( bcm/jam) untuk
interburden
Kb = kapasitas bucket
Eff = Faktor efisiensi alat
Ct = waktu edar alat muat/excavator, detik.
b. Produktivitas alat angkut
Keterangan :
Q = produktivitas alat angkut, (ton/jam) untuk batubara, (bcm/jam) untuk
interburden
Kb = kapasitas bucket
Eff = faktor efisiensi alat
Ct = waktu edar truk, menit
F. Waktu dan Jadwal Kegiatan
Waktu dan jadwal kegiatan Tugas akhir ditempuh dalam waktu 2,5 bulan,
dari tanggal 18 Juni – 31 Agustus 2012 dengan rincian sebagai berikut :
DAFTAR PUSTAKA
1. Anonim, 2004, “Specification and Aplication Handbook“, 25th Edition, Komatsu Ltd.
2. Anonim, 2009, “Hino 500 Series Drive To Perfection”, 6th Edition : Japan.
3. Anonim, 2006, “Modul Kursus Juru Ledak Penambangan Bahan Galian”, PERMATA Unsri.
4. Darmansyah, N, 1998, “Pemindahan Tanah Mekanis dan Alat Berat”, Cetakan I, Penerbit Universitas Sriwijaya.
5. Ir. Partanto Prodjosumatro, ”Pemindahan Tanah Mekanis”, Jurusan Teknik Pertambangan, Institut Teknologi Bandung, Bandung, 1993.
6. http://www.ptba.co.id
DAFTAR ISI
ABSTRAK ........................................................................................................
KATA PENGANTAR ......................................................................................
DAFTAR ISI .....................................................................................................
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................
DAFTAR TABEL .............................................................................................
DAFTAR LAMPIRAN .....................................................................................
BAB
I. PENDAHULUAN ..............................................................................I.1 Latar Belakang ..............................................................................I.2 Rumusan Masalah .........................................................................I.3 Tujuan Penulisan ...........................................................................I.4 Metodologi Penelitian ...................................................................
II. TINJAUAN UMUM ...........................................................................II.1 Lokasi dan Topografi PT Bukit Asam (persero) Tbk ..................II.2 Geologi dan Stratigrafi .................................................................
II.2.1 Geologi ...............................................................................II.2.2 Stratigrafi ...........................................................................
II.3 Cadangan dan Kualitas Batubara .................................................II.4 Sistem Penambangan ...................................................................
III. TINJAUAN PUSTAKA ....................................................................III.1 Petrologi Batuan .......................................................................III.2 Pola Pemboran .......................................................................... III.2.1 Pola Pemboran Sejajar ................................................... III.2.2 Pola Pemboran Selang – Seling .....................................III.3 Pola Peledakan ......................................................................... III.3.1 Pola Peledakan Serentak ............................................... III.3.2 Pola Peledakan Beruntun ...............................................III.4 Rumusan Konya dan R.L Ash .................................................. III.4.1 Burden Ratio .................................................................. III.4.2 Geometri Peledakan ...................................................... III.4.3 Powder Faktor ............................................................... III.4.4 Volume Setara ...............................................................III.5 Kebutuhan Alat Bor ..................................................................III.6 Dimensi Jenjang .......................................................................
III.7 Bahan Peledak ..........................................................................III.8 Pemuatan Bahan Peledak .........................................................III.9 Alat-Alat Mekanis Gali-muat dan Angkut ...............................
VI. PEMBAHASAN ...............................................................................V.1. Analisis Teknis Operasi Pemboran dan Peledakan................... V.1.1 Rancangan Peledakan...................................................... V.1.2 Analisis Powder Factor ...................................................V.2 Kajian Produktivitas Terhadap Powder Factor ..........................
VI. KESIMPULAN DAN SARAN ..................................................................VI.1 Kesimpulan ........................................................................................VI.2 Saran ..................................................................................................
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN