Dasar Dasar Peledakan Untuk Tambang Umum

7,994 views

Published on

Published in: Education
1 Comment
6 Likes
Statistics
Notes
No Downloads
Views
Total views
7,994
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
4
Actions
Shares
0
Downloads
555
Comments
1
Likes
6
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Dasar Dasar Peledakan Untuk Tambang Umum

  1. 1. MATA KULIAH TAMBANG UMUM DASAR –DASAR TEKNIK PELEDAKAN
  2. 2. FO R MN I ERS A RRO UN THE D WO RLD
  3. 3. PENGERTIAN BAHAN PELEDAK  KLASIFIKASI  KARAKTERISTIK   TIPE DAN JENIS HANDAK INDUSTRI
  4. 4. DEFENISI BAHAN PELEDAK ; • Bahan Peledak “ suatu bahan kimia senyawa tunggal atau campuran berbentuk padat, cair, gas atau campurannya yang apabila dikenai suatu aksi panas, benturan, gesekan atau ledakan awal akan mengalami suatu reaksi kimia eksotermis sangat cepat yang hasil reaksinya sebagian atau seluruhnya berbentuk gas dan disertai panas dan tekanan sangat tinggi yang secara kimia lebih stabil.”
  5. 5. TUJUAN PELEDAKAN
  6. 6. PELEDAKAN OVERBURDEN BATUBARA
  7. 7. Bahan peledak HANDAK (explosive) mempunyai tiga (3) Campuran bahan 1. Zat kimia        yang mudah bereaksi yang fungsinya sebagai explosive base, yaitu : N.G (Nitroglyserine) C3H5 (NO3)3 TNT(Tri Nitro Toluence) C6H2CH3 (NO2)3 Nitrocellulose / gun cotton (C6H7 (NO3)3 O2) x dimana x dapat bernilai 1 Nitrostearach (C6H7 (NO3)3 O2) x dimana x dapat bernilai 3 Dinitroluence C7N2O4H6 Ethylene glycoldinitrate C2H4(NO3)2 Fulminate (campuran HNO3 + alkohol), biasanya dicampur dengan metal Pb/Hg/Cu/Ag sebagai detenator (pemulai ledakan). 2. Oksidator yang fungsinya memberikan O2, NH4NO3, dan KNO3 3. Zat penyerap / tambahan yaitu : KClO3, NaClO3, NaNO3, terdiri dari serbuk kayu, serbuk gandum, serbuk batubara, serbuk belerang, chalk (CaCO3), oksida seng dan Kieselguhr / silika (SiO2)
  8. 8. Menurut Daya Ledak Bahan Peledak secara umum dibagi atas 2 bagian menurut daya ledak yang ditimbulkannya, yaitu : • Low Explosives • High Explosives
  9. 9. LOW EXPLOSIVE Low Explosive, Ciri-ciri : • Jangkauan ledakan < 1000 m / dtk, dengan ciri-ciri : • Reaksi peledakannya relatif lambat • Tidak seluruh bahan peledak berubah dari fase padat menjadi fase gas, sehingga menimbulkan tekanan dan temperatur yang tinggi. • Menghasilkan proses pembakaran yang relatif lambat (deflagration) dan tidak menghasilkan getaran dan gelombang (shock waves). Contoh : Black Powder (sodium nitrat dan sulfur), black powder ada 2 (dua) jenis yaitu Black Blasting Powder yang berbentuk butiran dan Pellet Powder.
  10. 10. HIGH EXPLOSIVE High Explosive, Ciri-ciri : • Jangkauan ledakan > 1500 meter / detik • Reaksi peledakan cepat • Seluruh bahan peledak berubah dari fase padat menjadi fase gas. • Menghasilkan getaran gelombang yang tinggi yang diikuti oleh reaksi kimia yang menyediakan energi untuk kelanjutan propagasi secara stabil yang menimbulkan "shattering effect". • Contoh : Dinamit, TNT (Tri Nitro Toluen), dan Gelatine.
  11. 11. CARA PELEDAKAN : 1. Simultaneous Blasting (Peledakan sekaligus) 2. Delayed Blasting ( Sistem tunda, berurutan selang beberapa detik)
  12. 12. SEGITIGA PEMBAKARAN
  13. 13.  AGEN PELEDAKAN (BLASTING AGENTS)  BAHAN PELEDAK BERBASIS “NG”  PERMISSIBLE EXPLOSIVE  BLACK POWDER  DETONATOR
  14. 14. KLASIFIKASI BAHAN PELEDAK BAHAN PELEDAK BAHAN PELEDAK KUAT (HIGH EXPLOSIVES) PRIMER SEKONDER TERSIER CONTOH: Pb Azide Pb Stypnate Hg Fulminate CONTOH: NG TNT PETN Dinamit Emulsi ANFO BAHAN PELEDAK LEMAH (LOW EXPLOSIVES) CONTOH: AN AP DNT PIROTEKNIK PROPELAN CONTOH: Thermite Delay composition Ignition charge LIQUID MONO KOMPOSIT CONTOH: Nitramine Hydrazine CONTOH: LOx Fuel PADAT SINGLE BASE CONTOH: Nitro cellulose DOUBLE BASE CONTOH: NC / NG TRIPLE BASE CONTOH: NC / NG / NQ COMPOSITE CONTOH: NC / NG / AP / Al / RDX
  15. 15. KLASIFIKASI BAHAN PELEDAK INDUSTRI BAHAN PELEDAK INDUSTRI (Mike Smith, 1988) BAHAN PELEDAK KUAT TNT Dinamit Gelatine AGEN PELEDAKAN ANFO BAHAN PELEDAK KHUSUS Seismik Trimming Slurries Emulsi Hybrid ANFO Slurry mixtures PENGGANTI BAHAN PELEDAK Compressed air/ gas Expansion agents Permissible Shaped charges Binary LOX Liquid Mechanical methods Jet piercing Water jets
  16. 16. KARAKTERISTIK BAHAN PELEDAK Karakter fisik Karakter kinerja detonasi
  17. 17. Densitas Sensitivitas Ketahanan Thd. Air Kestabilan Kimiawi Karakteristik Gas (density) (sensitivity) (water resistance) (chemical stability) (Fumes characteristics)
  18. 18. • Berat bahan peledak per unit volume diekspresikan dalam satuan gr/cc • Densitas bhn.peledak yang tinggi akan lebih mudah menghasilkan dead pressed (detonasi rendah akibat kehilangan sensitivitas karena terhambatnya tekanan) dibanding densitas yang rendah • Loading density adalah berat per meter bhn.peledak didalam kolom lub.tembak (kg/m) • Batuan masif - pakai densitas bhn. peledak tinggi • Batuan berstruktur/lunak - pakai densitas bhn.peledak rendah • Densitas ANFO 0,85 gr/cc
  19. 19. • Ukuran tingkat kemudahan inisiasi bhn.peledak atau ukuran minimal booster yang diperlukan • Bervariasi tergantung pada kompisisi bhn.peledak, diameter, temperatur dan tekanan ambient • High explosive (1,1D) - sensitif terhadap detonator No.8 atau detonating cord 10 gr/m • Blasting agent (1,5D) - tdk sensitif terhdp. detonator No.8; memerlukan booster (primer) • Beberapa blasting agent sensitif terhadap det.cord dan dapat mencegah sekuen peledakan tunda downhole
  20. 20. ENERGI EFEKTIF   Energi total yang dilepaskan handak sampai gas-gas terbuang ke udara bebas Batas tekanan yang terbuang tersebut sekitar 100 MPa
  21. 21. KLASIFIKASI AGEN PELEDAKAN AMMONIUM NITRAT (NH4NO3) BAHAN BAKAR KARBON (biasanya solar atau Fuel Oil/FO) ALUMINIUM CAMPURAN LAIN UNTUK MENINGKATKAN DENSITAS AGEN PELEDAKAN KERING BERALUMINIUM (aluminized dry blasting agent) AGEN PELEDAKAN KERING DENSITAS TINGGI (densifieddry blasting agent) AIR, NITRAT INORGANIK, ZAT PEREKAT, ZAT PENGENDAP PARAFIN, ZAT GULA, KARBON, DLL (sensitizer bukan bahan peledak) ASAM PENGOKSIDA (oxidizing acid) AGEN PELEDAKAN LUMPUR MENGANDUNG ASAM (acid slurry blasting agent) AGEN PELEDAKAN LUMPUR (slurry blasting agent) ALUMINIUM AGEN PELEDAKAN LUMPUR MENGANDUNG ALUMINIUM (aluminized slurry blasting agent) AGEN PELEDAKAN KERING ATAU ANFO (dry blasting agent - ANFO) "AGEN PELEDAKAN KERING" (dry blasting agent) TNT, TEPUNG NITROSTARCH TAK BERASAP (sensitizer bahan peledak) ALUMINIUM BAHAN PELEDAKAN LUMPUR (slurry explosive) "AGEN PELEDAKAN LUMPUR" (slurry blasting agent) BAHAN PELEDAK LUMPUR BERALUMINIUM (aluminized slurry explosive) "BAHAN PELEDAK LUMPUR" (slurry explosives)
  22. 22. AMMONIUM NITRAT (NH4NO3) Densitas : - butiran berpori 0,74 – 0,78 gr/cc (untuk agen peledakan) - butiran tak berpori 0,93 gr/cc (untuk pupuk urea) Porositas: - mikroporositas 15% - makro plus mikroporositas 54% - butiran tak berpori mempunyai porositas 0 – 2% Ukuran partikel : yang baik untuk agen peledakan antara 1 – 2 mm Tingkat kelarutan terhadap air bervariasi tergantung temperatur, yaitu: - 5° C tingkat kelarutan 57,5% (berat) - 10° C tingkat kelarutan 60% (berat) - 20° C tingkat kelarutan 65,4% (berat) - 30° C tingkat kelarutan 70% (berat) - 40° C tingkat kelarutan 74% (berat)
  23. 23. SIFAT-SIFAT ANFO (2) (Data diperoleh dari Dyno Nobel untuk Prilled ANFO)         Densitas:  Poured (gr/cc) 0,80 – 0,85  Blow Loaded (gr/cc) 0,85 – 0,95 Energi (MJ/kg): 3,7 RWS (%): 100 → (373 kj/gr) RBS:  Poured (%) 100 → (317 kj/cc)  Blow Loaded (%) 116 Diameter lubang ledak min.:  Poured (mm) 75  Blow Loaded (mm) 25 Ketahanan thd. air: buruk Shelf Life:  Maks. 6 bulan tergantung temperatur dan kelembaban gudang  Gudang yang bersuhu dan kelembaban tinggi akan ANFO rusak, ditandai dgn pengerasan atau caking yg akan mengurangi kinerja peledakan Waktu Tidur (Sleep Time) :  Dalam kondisi normal kering dengan lubang tertutup stemming yang baik, ANFO dapat ditidurkan sampai 6 bulan  Kehadiran air dalam lubang akan menurunkan secara dramatis waktu tidur
  24. 24. ANFO DARI TIGA PRODUSEN PROPERTIES NITRO NOBEL PT DAHANA ICI EXPL. (ORICA) 0,80 – 0,84 0,80 – 1,10 100 100 – 113 Density, gr/cc : - Poured 0,80 – 0,85 - Blow loaded 0,85 – 0,95 - Bulk Energy, MJ/kg 3,70 RWS, % 100 RBS, % : 100 – 156 - Poured 100 - Blow loaded 116 VoD, m/s 3000 – 3300 38,10 Min. hole diameter, mm : 4100 25 - Poured 75 - Blow loaded 25 Water resistance nil Poor Poor 6 6 6 ANFO prill DANFO Nitropril Storage life, month Trade mark
  25. 25. BAHAN PELEDAK SLURRY ATAU WATERGEL Istilah slurries dan watergel adalah sama artinya, yaitu campuran oksidator, bahan bakar, dan pemeka (sensitizer) di dalam media air yang dikentalkan memakai gums, semacam perekat, sehingga campuran tersebut berbentuk jeli atau slurries yang mempunyai ketahanan terhadap air sempurna. Sebagai oksidator bisa dipakai sodium nitrat atau ammonium nitrat, bahan bakarnya adalah solar atau minyak diesel, dan pemekanya bisa berupa bahan peledak atau bukan bahan peledak yang diaduk dalam 15% media air.
  26. 26. EMULSIONS (1)       Adalah matriks yang terbentuk dari fase larutan oksidator di dalam fase fuel yang dipertahankan sifat-sifatnya (continuous fuel phase) ditambah emulsifier (biasanya cuka) agar campuran tetap bersatu. Komposisi ini disebut tipe water in oil. Ukuran partikel menjadi kecil berbentuk droplets emulsi handak Konsentrasi matriks emulsi tidak larut air Dapat dibuat di pabrik atau pada truck MMU Densitas antara 1,1 – 1,35 gr/cc VOD antara 4500 – 5800 m/s dan RWS < ANFO tapi RBS > ANFO AN (AMMONIUM NITRAT) 94% ANFO +6% (94% AN + 6% FO) FO 81% +18% EMULSI AIR (76% AN + 5% FO + 18% AIR + 1% EMULSIFIER) +1% EMULSI FIER
  27. 27. EMULSIONS (2) Oxidiser Phase Suspended Fuel Phase Continuous (surrounds the oxidiser) Pembesaran 1250 x Photograph from Nitro Nobel Handak Ukuran butir Bentuk butir VOD, m/s ANFO 2,00 mm Semua padat 3500 - 4500 Dynamit 0,20 mm Semua padat 4000 Slurry 0,20 mm Padat / liquid 3300 Emulsi 0,001 mm Liquid 5000 - 6000 Bampfield & Morrey, 1984
  28. 28. JENIS HANDAK BERBASIS EMULSI (kemasan berbentuk cartridge) PRODUSEN DAHANA DYNO NOBEL ICI EXPLOSIVE SASOL SMX Merk dagang Dayagel magnum Emulite Seri Powergel Seri Emex Desitas, gr/cc 1,25 1,18 – 1,25 1,16 – 1,32 1,12 – 1,24 20 25 20 -- RWS, % 119 111 98 – 118 74 – 186 RBS, % 183 162 140 – 179 97 – 183 4600 – 5600 5000 – 5800 4600 – 5600 4600 – 5600 25 – 65 25 – 80 25 – 65 25 – 65 Ketahanan thd air Sangat baik Sangat baik Sangat baik Sangat baik Penyimpanan, thn 1 1 1 1 SIFAT Berat/karton, kg VOD, m/s Diameter, mm
  29. 29. KEMASAN HANDAK BERBASIS EMULSI BUATAN DYNO NOBEL DAN ICI EXPLOSIVES
  30. 30. BAHAN PELEDAK BERBASIS NG DAN PERMITTED EXPLOSIVE
  31. 31. SEGITIGA DETONASI
  32. 32. DETONASI (DETONATION)  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 ANFO meledak NG meledak NG + AN meledak : C7H5N3O6 → 1,75 CO2 + 2,5 H2O + 1,5 N2 + 5,25 C : 3 NH4NO3 + CH2 → CO2 + 7 H2O + 3 N2 : C3H5N3O9 → 3 CO2 + 2,5 H2O + 1,5 N2 + 0,25 O2 : 2 C3H5N3O9 + NH4NO3 → 6 CO2 + 7 H2O + 4 N4 + O2  Kriteria: - Melibatkan reaksi kimia - 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)
  33. 33. 1. DETONATOR BIASA 2. DETONATOR LISTRIK 3. DETONATOR NONEL 4. DETONATOR ELEKTRONIK
  34. 34. tabung silinder isian dasar (shell) (base charge) ramuan pembakar (Ignition mixture) ruang kosong disediakan untuk sumbu bakar (safety fuse) isian utama (primer charge)
  35. 35. kabel listrik plastik berwarna selubung kabel leg wire penyumbat penyumbat elemen waktu tunda fusehead : - kawat halus yg memijar - ramuan pembakar tabung silinder tabung silinder isian utama isian dasar SIMULTANEOUS DELAY
  36. 36. tabung alumunium elemen transisi pelapis baja isian dasar isian utama penyumbat antistatis sumbu nonel elemen tunda plug penutup tidak tembus air
  37. 37. PEMBEBANAN PADA PELEDAKAN Pembebanan dinamis Pembebanan quasistatis (semi-statis) Pelepasan Beban TAHAPAN PROSES PENGHANCURAN BATUAN
  38. 38. Flyrock Membentuk dome di permukaan Burden Burden atau kedalaman optimum Burden atau kedalaman kritis (a) B = 15’ (b) B = 12’ (c ) B = 9’ Burden masih kuat, hanya terjadi penggerusan di sekitar lubang dan retakan tarik radial terbentuk ke arah luar lubang tersebut. Mulai terjadi runtuhan di permukaan. Burden tak runtuh. Beberapa dome terbentuk di permukaan Runtuhan permukaan dan subpermukaan hampir terbentuk. Kenampakannya seperti dua lapis (papan) batuan yang tak pecah. Dome di permukaan menggelembung. (d) B = 6’ (e) B = 3’ Ledakan kawah penuh, burden hancur seluruhnya. Runtuhan permukaan dan sub-permukaan bergerak ke arah bidang bebas. Ledakan kawah penuh, volume yang dihasilkan lebih sedikit dibanding dgn. fragmentasi butir halus. Terbentuk kawah seperti mangkuk, noise dan flyrock. Berat bhn.peledak ANFO diasumsikan = 18 kg (≈ 40 lb)
  39. 39. GEOMETRI PELEDAKAN Geometri peledakan ♦Burden (B) ♦Diameter lubang tembak ( ∅ ) ♦Tinggi jenjang (L) ♦Kedalaman lubang tembak (H) ♦Subdrilling (J) ♦Stemming (T) ♦Spacing (S) L H H L
  40. 40. SISTEM PELEDAKAN DENGAN PENGGALAK DETONATING CORD DAN 17 MS CONNECTOR
  41. 41. PELEDAKAN DENGAN SISTEM DETONATOR LISTRIK
  42. 42. A B
  43. 43. MANUFACTURE MOBILE UNIT
  44. 44. Sumber Pustaka : • Kursus juru Ledak P3TM & Batubara

×