Alat-Alat Pembongkaran

Pembongkaran (loosening, breaking) adalah serangkaian pekerjaan yang dilakukan untuk membebaskan batuan atau endapan bijih dari batuan induknya yang massive.

Alat-alat pembongkaran :

Untuk melakukan pembongkaran tersebut diperlukan alat-alat yang tepat dan sesuai. Pemilihan alat-alat tersebut tergantung dari faktor-faktor sebagai berikut  :

1)   Teknis; misalnya :

2)   Jenis, kekerasan serta lokasi batuan untuk batu pualam bentuk dan ukuran yang diingini oleh konsumen.

3)   Harga atau nilai bantuan.

4)   Ekonomis; misalnya : harga dari alat-alat pembongkaran.

Beberapa alat-alat yang digunakan untuk pembongkaran batuan atau bijih yang lunak adalah sebagai berikut :

a)     EXCAVATOR

b)     MONITOR (Giant)

c)      DREDGE (Kapal Keruk) :

“Suction bridge”

“Multi bucket dredge”

sedangkan alat-alat yang dipakai untuk pembongkaran batuan atau endapan bijih yang keras adalah :

  1. KABEL PEMOTONG

Untuk bahan yang keras dan hasil bongkarannya diaharapkan mempunyai ukuran atau dimensi yang teratur, misalnya untuk batu-batu hias (marmer, granit, labradorit dan lain-lain) cara pembongkarannya dapat digergaji dengan memakai “helicoidal cable” dibantu bahan abrasi (pasir kwarsa).

ALAT-ALAT BOR DAN PELEDAKAN

Pembongkaran dapat pula dilakukan dengan membuat lobang bor, lalu sesudah diisi dengan bahan peledak, diledakkan.

Ada dua cara pemboran dan peledak yang dapat dilakukan :

(a)  Bila menginginkan hasil ledakannya memiliki dimensi yang teratur, maka perlu dilakukan “pre split blasting” atau “smooth blasting”

(b)  Bila hasil ledakannya tidak perlu mempunyai dimensi yang tertur, maka pemboran atau peledakan dapat dilakukan tanpa cara-cara khusus.

Alat – Alat  Bor :

Dibagi dua golongan besar yaitu :

  • “Manualy driven”
  • “Machine Driven” :
    • “percussive drill”
    • ”rotary drill”
    • ”rotary percussive drill”

Faktor-faktor yang harus diperhatikan dalam pemilihan alat bor adalah :

1.Harga alat bor

2.Kedalaman lubang bor yang diinginkan.

3.Formasi batuan yang akan dibor.

4.Macam keterangan yang ingin diperoleh.

5.Kecepatan pemboran yang diinginkan.

6.cara pengangkutan yang dapat diperoleh.

7.Ongkos pemborang yang tersedia.

Tujuan pemboran :

1.Untuk “propecting”.

2.Untuk eksplorasi : “sampling”.

3.Untuk pembuatan lubang-lubang tembak.

4.Untuk eksploitasi : minyak, pengambilan sulphur di salt dome.

5.Untuk drainnage dan ventilasi.

6.Untuk pengisian pasir (sand filling) dan pemadaman kebakaran di bawah tanah (fire fighting)

7.Untuk membuat lubang sumuran/”shaft” yang besar.

1. Manualy Driven adalah alat bor manual yang terdiri dari 2 (dua) jenis sbb :

“Auger Drill”

“Bangka Bor” : Termasuk alat bor yang sederhana, dipakai pada tambang-tambang timah untuk prospekting maupun eksplorasi. Untuk prospekting, jarak lubang bor lebih jauh 100 – 500 m, sedangkan untuk eksplorasi jarak tersebut lebih pendek 25 – 50 m. Alat bor ini untuk daerah yang lunak dan daerah yang sulit dimasuki. Kecepatan pemboran tergantung dari materialnya, rata-rata 3 m/jam.

Lubang bor ditinggalkan bila :

1) Mencapai bed block

2) Terkena boulder / akar-akar besar.

3) Bila sudah tidak mampu lagi mengadakan pemboran (terlalu dalam) 25 m, walaupun teotitis 50 m.

Kecepatan pemboran tergantung pada :

  1. Beban
  2. Frekwensi penumbukan
  3. Sifat batuan
  4. Pengalaman operator

Pengambilan cutting dapat dengan boiler atau water/mud flush.

Macam-macam bit :

– “Hollow chisel bit”

– “Reen forced chisel bit”

Tujuan “Mud flush” :

  1. mengangkat “cutting”
  2. pendinginan alat bor
  3. membantu melepaskan “cutting” yang ada didasar lubang bor
  1. mengimbangi tekanan air dari “ground water”
  2. membantu menguatkan dinding lubang bor yang “permeable”

Tujuan Casing :

  1. mencegah lubang bor runtuh kedalam
  2. mencegah larinya water/mud flush kelapisan yang “permeable”
  1. mencegah masuknya “ground water” kedalam lubang bor
  2. mencegah terjadinya “dillution”/”salting”

2. “Machine (power driven)

2.1. “percusive drill” : -“churn drill”

– “hammer drill”

2.2. “rotary drill” : Macam-macam “rotary drill” :

2.2.1. “Hydroulic rotary drill” : mata bor “tricone (roller) bit”

2.2.2. “Diamond rotary drill “ : mata bor “diamond bit”

2.2.3. “Chilled shot drill”           : mata bor “shot bit”

2.2.4. “Turbo drill”

2.2.5. “Jet pierce drill”

–  pada “hydrolic rotary drill”, “diamond drill” dan “chilled shot drill” dapat dihasilkan “cutting” dan “core” sedangkan pada “turbo drill” dan “jet pierce drill” tidak dapat.

–  Pada “turbo drill” tidak terdapat “kelly” dan “rotary table”, “mud flush” dipakai untuk memutar baling-baling  dan pada turbinnya hanya “bit” yang berputar.

Keuntungannya  :  – tenaga yang dipakai sedikit

– dapat memutar turbin

– kemungkinan patahnya “drill hole” sedikit

Kekurangannya   :

–  Tidak dapat dipasang “core barrel” didepan turbin.

–  Pada “jet pierce drill” yang umumnya digunakan untuk membuat lubang-lubang tembak, mempunyai prinsip kerja sebagai berikut :

Suatu cara konvensional yaitu dengan memanaskan suatu batuan kemudian disiram dengan air, maka batuan tersebut akan retak-retak.

Pada ujung alat bor dipasang “burner” dan dalam waktu yang bersamaan disemprotkan uap aiar maka batuan akan retak-retak.

Yang disebut “spaling” temperaturnya kurang lebih 4000oF.

–    Beberapa cara-cara pemboran yang barau antara lain dengan sinar laser, getaran electronic dan tenaga atom.

“Jack Hammer” :

Penggolongan jack hammer berdasarkan arah pemborannya :

  1. “Drifter Jack Hammer” : arah pemboran horizontol, berat 50 – 100 kg;

penyangganya Jack leg.

  1. “Stopers Jack Hammer” : arah pemboran keatas, beratnya 30 – 50 kg;

pegangannya telescoping tube.

  1. “Sinkers Jack Hammer” : arah pemboran kebawah, beratnya 12,5 – 40

kg.

Nama penyangganya yang umum : “mounting device”

 

BAHAN PELEDAK

Bahan peledak dikenal sejak abad 13. penggunaan bahan peledak pertama kali pada abad ke 17 yaitu pada tahun 1689. penggunaan bahan peledak tersebut yaitu “black powder” pada pertambangan timah di carnwall, England.

Pada tahun 1802 Elenthre Irence du Pont du nemours mulai membuat “black powder” di Wilmington; Delaware dengan kompisisi 75% seltpeter, 15% Charedel dan 10% Sulphur, yang harganya lebih murah.

Tahun 1846 seorang dari Swedia telah menemukan bahan peledak ini dikembangkan oleh Alfred Nobel dengan penemuan “Blasting Cap” yaitu kapsul dari timah yang diisi dengan mercury fulminate. Tahun 1866 Alfred Nobel menemukan bahan peledak yang disebut “dynamite” dengan mencampurkan 75% Nitrogliserin dengan 25% bahan penyerap sugar  dan magnesium carbonate.

Tahun 1875 Alfred Nobel menemukan “gelatine dynamite” dengan mencampurkan Nitrogliserin dengan collotion cotton.

Tahun 1876 H. Julius Smith dari Amerika menemukan “Electric Balsting Cap” lengkap dengan “Blasting Machine” nya.

Akhirnya baru pada tahun 1902 “Electric Blasting Cup” mulai diproduksi dan dijual kepada umum oleh perusahaan “Electric Exploder Company” di Pompton Lakies New Jersey US

TUJUAN PELEDAKAN

Tujuan peledakan adalah unmtuk menghancurkan batuan yang semula berdimensi besar menjadi berdimensi kecil sehingga  mudah pengangkutannya.

Pada dasarnya bahan peledak (explosive) mempunyai campuran tiga bahan :

1.Zat kimia yang mudah bereaksi yang fungsinya sebagai “explosive base”:

  • N.G (Nitroglyserin) C3H5(NO3)3
  • T.N.T (tri nitro tuluena) C6H2CH3(NO2)3
  • Nitocellulose (gun cotton) (C6H7(NO3)3O2)X
  • Nitrostrach (C6H7(NO3)3O2)X
  • Dinitrotoluene C7N2O4H6
  • Ethylene glycoldinitrate C2H4(NO3)2
  • Fulminate (campuran HNO3 + alchohol), biasanya dicampur dengan metal Pb/Hg/Cu/Ag dipakai sebagaio detonator (pemulai peledakan)
    1. Oksidator yang fungsinya memberikan O2, KCLO3, NaCLO3, NaNO3, NH4NO3
    2. Zat penyerap/tambahan :

Serbuk kayu, serbuk gandum, serbuk batu bara, serbuk belerang, chalk (CaCO3), oksidasi zeng dan kieselguhr (SiO2)

Berdasarkan cara/karakteristik peledakan, bahan peledak dibagi menjadi dua golongan :

  1. “LOW EXPLOSIVE”
  2. “HIGH EXPLOSIVE”

 

  1. “LOW EXPLOSIVE”

ciri-ciri peledakannya:

  1. Reaksi peledakannya relatif lambat
  2. Tidak seluruh bahan yang ada berubah dari phase padat menjadi phase gas
  3. Hanya menghasilkan proses pembakaran  yang cepat (deflagaration) tidak menhasilkan getaran gelombang (shock wafe)

Contoh : “black powder” yang dibagi bagi atas “black blasting powder” yang berbentuk butir-butir dan “pellet powder”

  1. “HIGH EXPLOSEIVE”

Ciri-ciri peledakannya :

  1. reaksi peledakannya relatif lebih cepat dari pada “low explosive”
  2. semua bahan peledak menjadi fase gas
  3. menghasilkan proses propagasi mengelombangbiakkan dari pada gelombang getaran melalui bahan peledak yang diikuti dengan reaksi kimia yang menyediakan energi untuk kelanjutan propagasi secara stabil.
  • “Blasting agent” : bahan peledak yeng merupakan suatu campuran kimiawi atau komposisi kimia dari bahan-bahan yang tidak mengandung nitro gliserin dan hanya dapat diledakkan oleh “high strength explosive primer”. Sifat-sifatnya yang menguntungkan inilah lebih aman dalam faktor “handaling” (pengangkutan), karena tidak mengandung nitrigliserin, tidak membuat rasa pusing dengan baunya, dapat di “packed” dalam suatu tabung metal sehingga tahan terhadap air dan lebih murah.

“Blasting agent “(NH4NO3) + fuel oil (solar)———ANFO

94%                                                          6%

  • “Permissible explosive” : bahan peledak yang khusus dipakai untuk tambang bawah tanah misalnya tambang batubara. Tidak menghasilkan gas-gas beracun, mengandung 60 – 80 % amonium nitrate dan 7 – 15 % nitrogliserin. Bila memakai bahan peledak biasa maka : peledakan tidak terkontrol dan banyak menghasilkan gas beracun atau gas yang mudah meledak.

Syarat-syarat untuk “permissible explosive” :

  1. Api peledaknya kecil dan peledakan berlangsung singkat.
  2. Temperatur peledak relatif rendah
  3. Tidak menghasilkan gas-gas beracun

pada umumnya bahan peledak dibungkus seperti dodol dengan ukuran panjang 20 cm, diameter 4 – 5 cm dan berat 250 gram.

A. “Blasting accesories” :

  1. Sumbu (fuse) : “safety fuse” dan “detonation fuse”

Safety fuse

  1. kecepatan perambatan tidak terlalu tinggi (2 – 3 m/dtk) (90 dtk/yard – 120 dtk/yard)
  2. sumbu dinyalakan dengan api.
  3. Umumnya terdiri dari “low explosive” yang dibungkus dengan bahan-bahan yang tahan terhadap air.

Detonation Fuse

  1. kecepatan perambatannya tinggi 5000 – 7000 m/dtk
  2. sumbu diledakkan dengan detonator.

Detonator (penggalak)

  1. detonator biasa : disebut juga “blasting cup”, ”booster”, “primer”.
  2. Detonator listrik : disebut juga “electric blasting cup”, “electric squib” Detonator biasa diledakkan dengan “safety fuse”
  3. “Blasting machine” (exploder) adalah Suatu alat untuk menghasilkan tegangan tertentu

POLA-POLA PEMBORAN (DRILLING PATTERN)

–  Untuk tambang terbuka : “paralel” dan “staggered”

– Untuk tambang bawah tanah :

1. Burn out

2. V cut

3. Draw out

4. Pyramid cut

Konsep peledakan :

Menurut teori lama :

Bahan peledak meledak maka timbul reaksi kimia yang menghasilkan temperatur dan tekanan yang tinggi didalam ruangan yang terbatas (lubang bor) maka batuan akan pecah.

Menurut teori baru :

Setelah detonator meledak maka bahan peledak akan meledak dan akan menghasilkan temperatur yang tinggi, juga timbul gas yang menekan tempat dan bahan peledak sehingga batuan akan pecah karena adanya gelombang getaran yang dipantulkan. Dalam hal ini semua batuan mengalami “tensile stresv”.

Cara-cara peledakan :

  1. “Simultaneous blasting” : adalah peledakan secara bersama-sama sekaligus.
  2. “Delayed blasting” : adalah peledakan yang dilakukan secara berurutan beberapa detik.

Pada detonator terdapat “delay detonator” dan “milli second delay detonator”.

Beberapa keuntungan pemakaian “milli second delay detonator” :

  1. perbaikan dalam fragmentasi
  2. mengurangi getaran
  3. pelemparan hasil peledakan lebih terkontrol.
  4. Ongkos peledakan murah.

“Primary balsting” adalah peledakan yang dilakukan pertama kali dilakukan biasanya berupa batuan yang masih berukuran besar, sehingga perlu dilakukan peledakan lagi, maka peledakan tersebut dinamakan “secondary balasting”.

“secondary blasting” ada beberapa macam :

  1. “block holing”
  2. “mud capping”
  3. “snake holing”

OXYGEN BALANCE

Tujuan dari peledakan didalam atau pada suatu tambang ialah untuk membentuk “zero oxygen balance” yaitu unsur-unsur hydrogen, nitrogen, oksigen dan karbon didalam bahan peledak harus dibuat sebanding sedemikian rupa sehingga gas-gas yang terjadi pada waktu peledakan, semua unsur-unsur hydrogen bereaksi membentuk H2O, unsur-unsur N dibebaskan sebagai molekul-molekul N2, unsur-unsur Cbereaksi membentuk CO2.

Bila jumlah O2 tidak cukup disebut “negative oxygen balance”, terbentuk gas CO.

Bila jumlah O2 berlebihan, maka disebut “positive oxygen balance’ tendensinya membentuk gas NO2

Oxygen balance =

Rumus tersebut dapat dikoreksi menjadi :

OB———-

Dimana :      Oo = jumlah oksigen yang terdapat pada bahan peledak tersebut.

Co = jumlah oksigen yang diperlukan untuk mengikat C.

Ho = jumlah oksigen yang diperlukan untuk mengikat H.

NaO = jumlah oksigen yeng diperlukan untuk mengikat Na.

CaO = jumlah oksigen yang diperlukan untuk mengikat Ca.

Leave a comment