Metode Peledakan Tambang Bawah Tanah

Pada proses penambangan bawah tanah terdapat bermacam-macam cara untuk membuat lubang bukaan atau terowongan. Salah satunya adalah dengan cara peledakan.Peledakan pada pembuatan terowongan adalah pekerjaan melepas dan memecah batuan dengan menggunakan bahan peledak sehingga didapatkan bentuk yang diinginkan dengan ukuran material yang mudah diangkut dan dibuang dengan peralatan yang
tersedia atau peledakan pada proses penambangan pada tambang bawah tanah dilakukan untuk melepaskan bijih dari batuan induknya ataupun untuk memperkecil ukurannya untuk
memudahkan pengangkutan kepermukaan.

Peledakan pada tambang bawah tanah berbeda dengan peledakan pada tembang terbuka, perbedaannya yaitu pada peledakan tambang terbuka dilakukan dengan dua atau lebih arah bidang bebas sedangkan pada peledakan tambang bawah tanah hanya mempunyai satu arah bidang bebas.

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam peledakan tambang bawah tanah yaitu:

• Pemilihan bahan peledak
• Metode dan teknik yang digunakan
• Pengendalian peledak terkait dengan keselamatan dan kondisi lingkungan
• Asap dan uap hasil peledakan yang mengandung gas-gas berbahaya

Mengingat dalam proses peledakan tambang bawah tanah membutuhkan biaya yang besar dan resiko keselamatan kerja dan lingkingan yang tinggi, maka hendaknya proses peledakan peledakan dilakukan dengan efektif dan seefisien mungkin dengan memperhatikan keselamatan kerja dan lingkungan.

Dalam penulisan makalah kami mengutamakan kosentrasi pada metode peledakan pada terowongan secara umum, pemilihan bahan peledak dan pengendalian bahan peledak hubungannya dengan kesehatan dan keselamatan kerja.

A. Pemilihan Bahan Peledak Pada tambang bawah tanah

Pada dasarnya bahan peledak (explosive) terdiri dari campuran tiga bahan yaitu :

1. Zat kimia yang mudah bereaksi, yang berfungsi debagai bahan peledak dasar (explosive base), misalnya Nitrogliserin (NG), Trinitrotiliene (TNT), Ethylene glycoldinitrate,dan lain-lain.
2. Oksidator, yang berfungsi memberikan oksigen, misalnya KClO₃, NaClO₃, NaNO₃, dan sebagainya
3. Zat penyerap/tambahan misalnya serbuk kayu, serbuk batubara, dan lain-lain.

Berdasarkan kecepatan perambatan reaksinya, bahan peledak dapat dibagi menjadi :

1. Low Explosive, ciri-cirinya adalah :

-          kecepatan perambatan reaksinya rendah

-     Tidak seluruhnya bahan yang ada berubah dari phase padat menjadi phase gas sehingga menimbulkan tekanan dan temperatur yang tinggi

-          Hanya menghasilkan proses pembakaran yang relatif lambat (deflagrasi) dan tidak menghasilkan getaran gelombang.

2. Hihg Explosive, cirri-cirinya adalah :

-          Kecepatan perambatan reaksinya relatif lebih cepat dari low ecplosive

-          Semua bahan peledak berubah menjadi phase gas

-   Menghasilkan peoses propagasi yaitu mengembangbiakan daripada gelombang getaran melalui bahan yang diikuti dengan reaksi kimia yang menyediakan energi untuk kelanjutan propagasi secara stabil.

Penggunaan bahan peledak didalam tambang bawah tanah  harus diperhatikan faktor-faktor :

1.  Sifat dari bahan Peledak

-          Api peledaknya kecil

-          Peledakan berlangsung cepat

-          Temperatur peledakan relative rendah

-          Tidak menghasilkan gas beracun

2. Disesuaikan dengan material yang diledakkan
3. Particular set dari standar blasting (OB dan BR)
4. Besarnya biaya

Macam bahan peledak yang digunakan untuk pembuatan terowongan dan proses penambangan pada tambang bawah tanah yaitu :

1. Blasting agent, yaitu bahan peledak yang merupakan suatu campuran kimiawi atau komposisi kimia dari bahan-bahan yang tak mengandung Nitrogliserin dan hanya dapat diledakkan oleh “High strength ecplosive primer”. Sifat-sifatnya yang mengentungkan adalah lebih aman dalam faktor pengangkuta karena tidak mengandung Nitrogliserin, tidak membuat rasa pusing akibat baunya, dapat dipaket dalam satu tabung metal sehingga tahan terhadap air dan harganya lebih murah.
2. Permissible Explosive, yaitu bahan peledak yang khusus dipakai pada tambang bawah tanah, misalnya tambang batubara. Bahan peledak ini tidak mengandung gas-gas beracun, mengandung 60-80% Amonium Nitrate dan 7-15% Nitrogliserin. Syarat-syarat untuk permissible explosive adalah :

-          Api peledakannya kecil dan peledakan berlangsung cepat

-          Temperatur peledakan relatif rendah

-          Tidak menghasilkan gas-gas beracun.

3. Water gels (slurries), yaitu campuran oxidizer seperti sodium nitrat dan ammonium nitrat, bahan bakar sebagai sensitizer dan air kurang lebih 15%. Water gels sangat cocok digunakan pada tambang bawah tanah oleh karena ketahanannya terhadap air. Kelebihan lain water gels adalah:

-          Tidak meledak bila dibanting ataupun diledakkan secara tiba-tiba

-          Tidak meledak bila dipanaskan ataupun dibakar tetapi akan mengeluarkan asap dengan tekanan tinggi

-          Setelah ledakan uap atau asap ledakannya lebih sedikit bila dibandingkan dengan ANFO atau Dinamit.

5. Dinamit, terdiri dari granular dinamit, semi gelatin dan gelatir dinamit.

B. Metode Peledakan Didalam Terowongan

B.1. Pola Lubang Tembak

Peledakan didalam terowongan selalu dimulai dengan satu atau lebih peledakan pemula untuk menciptakan satu gua atau bolongan pada permukaan terowongan yang akan ditembus. Gua atau bolongan ini disebut “Cut” yang berfungsi sebagai bidang bebas terhadap paledakan berikutnya. “Cut” ini kemudian diperbesar dengan peledakan dua atau lebih susunan lubang tembak “easer”. Peledakan berikutnya atau yang terakhir adalah peledakan lubang “trimmer” yang menentukan bentuk dari terowongan.

Efisiensi peledakan didalam terowongan sangat tergantung pada sukses tidaknya peledakan “cut”. Cut dapat dibuat melalui beberapa pola lubang tembak. Nama-nama pola ini disebut sesuai dengan jenis “cut” yang dibentuk. Dalam memilih tipe “cut” yang sesuai maka pertimbangan harus didasarkan atas :

-          Kondisi batuan yang akan ditembus

-          Bentuk dan ukuran terowongan

-          Kemajuan yang ditargetkan, yaitu besar kemajuan setiap ronde peledakan yang ditentukan oleh kedalaman daripada “cut”.

Jenis-jenis pola lubang tembak yang sering dan pernah dipakai pada peledakan didalam terowongan yaitu:

a. Drag Cut

Pola ini sesuai dipakai pada batuan yang mempunyai struktur bidang perlapisan, misalnya batuan serpih. Lubang “cut” dibuat menyudut terhadap bidang perlapisan pada bidang tegak lurus, sehingga batuan akan terbongkar menurut bidang perlapisan. “Cut” ini cocok untuk terowongan berukuran kecil (lebar 1,5-2m) dimana  kemajuan yang besar tidak terlalu penting.

b.Fan Cut

Pada “Fan Cut” lubang tembaknya dibuat menyudut dan berada pada bidang mendatar. Setelah “cut” diledakkan maka batuan yang ada diantara dua baris lubang “cut” akan terbongkar. Selanjutnya lubang-lubang “easer” dan “trimmer” akan memperbesar bukaan “cut” sampai kepada bentuk geometri daripada terowongan. Cut ini cocok dipakai pada batuan yang berstruktur berlapis-lapis.

c. V-Cut

“V-Cut” sering dipakai dalam peledakan didalam 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 60^o terhadap permukaan terowongan. Dengan demikian panjang kemajuan tergantung pada lebar daripada terowongan karena panjang batang bor terbatas pada lebar tersebut. Satu atau dua buah lubang tembak yang lebih pendek disebut “burster” dan dapat dibuat ditengah “cut” untuk memperbaiki hasil fragmentasi.

d. Pyramid Cut

“Pyramid Cut” terdiri dari 4 buah lubang tembak yang saling bertemu pada satu titik ditengah terowongan. Pada batuan yang keras banyaknya lubang “cut” ditambah hingga menjadi 6 buah.

e. Burn Cut

Pola ini berbeda dengan “cut” yang lain. Perbedaannya yaitu pada “cut” lain lubang cut membentuk sudut satu sama lain sedang dalam “burn cut” lubang “cut” dibuat sejajar satu sama lain dan tegak lurus terhadap permukaan terowongan. Pada pola ini beberapa lubang “cut” tidak diisi dengan bahan peledak yang berfungsi sebagai bidang bebas terhadap lubang “cut” yang diisi dengan bahan peledak. Lubang “cut” yang kosong dapat lebih dari satu dan ukurannya lebih besar dari lubang “cut” yang diisi. Keuntungan dari pada “burn cut” adalah :

-          Kemajuan tidak lagi tergantung pada lebar terowongan karena semua lubang dibuat sejajar dengan sumbu terowongan

-          Proses pemboran menjadi lebih mudah.

Lubang “easer” dan Trimmer”

Lubang “easer” dibuat mengelilingi “cut” untuk memperbesar bukaan “cut” sehingga lubang “trimmer” dapat membuat bentuk daripada terowongan. Untuk terowongan berukuran biasa, satu ronde peledakan terdiri dari sekitar 40 buah lubang tembak dimana setiap lubang tembak membuat bukaan seluas sekitar 0,25-0,5 m².

Banyaknya lubang “easer” serta penempatannya tergantung kepada pola lubang “cut”. Pada pola “burn cut” penempatan lubang “easer” tidak boleh terlalu dekat pada “cut” untuk menghindari terjadinya ledakan premature daripada lubang easer. Disarankan untuk menempatkan lubang easer antara 30-50 cm dari “cut”.

Lubang trimmer pada akhirnya akan membuat bentuk dari terowongan. Banyak dan posisi daripada lubang “trimmer” tergantung daripada ukuran terowongan, kekerasan batuan, dan fragmentasi yang disesuaikan dengan system pemuatan.

Sistem Kemajuan

Pada prinsipnya pembuatan terowongan sama dengan shaft, hanya arahnya saja yang berbeda yaitu horizontal. Apabila pembuatan lubang bukaan sudah lebih besar daripada 45^o maka ini sudah dinamakan shift. Sistem kemajuan tergantung kepada alat bor yang tersedia, kondisi batuan dan sistem penyangga yang dipergunakan, tetapi cara yang umum dipakai dalam pembuatan terowongan terdiri dari dua system yaitu :

-          Cara “full face”

-          Cara “top heading and bench”

Dalam cara “full face” seluruh permukaan lubang bukaan dibor dengan sistem pola pemboran tertentu dan kemudian sekaligus diledakkan, sedangkan cara pembuatan “bench method”, dimana lubang bukaan dibuat menjadi dua bagian dalam pemboran dan peledakan yaitu bagian atas dan bagian bawah. Pekerjaan peledakan dilakukan pertama pada bagian atas.

Perimeter Blasting

Perimeter Blasting adalah proses peledakan yang dilaksanakan dengan sangat hatu-hati. Untuk mendapatkan permukaan akhir lubang bukaan yang tepat dan kondisi batuan disekitar lubang tersebut tidak mengalami kerusakan. Maksud dari “perimeter blasting” tidak hanya untuk memperoleh permukaan bukaan yang rata tetapi juga untuk menjaga agar daerah disekitar permukaan tidak mengalami keretakan dan kerusakan selama bukaan tersebut digunakan.

Perimeter Blasting berguna untuk :

-          Membuat rata permukaan terowongan

-          Membuat agar permukaan terowongan lebih stabil

-          Mengurangi “over break”

-          Mengurangi pemakaian beton

-          Mengurangi retakan dan masuknya aur tanah kedalam terowongan.

Dikenal dua teknik untuk pelaksanaan “perimeter blasting” yaitu:

-          “pre-splitting”

-          smooth blasting

Dasar kedua teknik tersebut adalah pada pengisian bahan peledak dengan diameter yang lebih kecil dari diameter lubang tembak sehingga bahan peledak tidak langsung bersentuhan dengan dinding lubang tembak atau disebut dengan istilah “decoupled charge”. Lubang-lubang ini dibuat pada kontur akhir terowongan yang direncanakan dan diledakkan secara bersama-sama. Perbedaan “pre-spliting” dan “smooth blasting” adalah pada peledakan daripada lubang-lubang kontur ini. Pada “pre-splitting” lubang kontur diledakkan sebelum peledakan utama sedang pada “smooth blasting” lubang kontur diledakkan setelah peledakan utama. Perbedaan lain adalah dalam hal jarak lubang tembak (spacing) dimana pada presplitting lubang kontur lebih rapat letaknya satu sama lain. Pada pre-splitting jarak lubang kontur biasanya antara 8-12 kali diameter lubang dan jarak antara lubang tembak dengan bidang bebas (burden) adalah tak terterhingga. Konsentrasi isian bahan peledak (dalam kg per meter) pada “pre-splitting” dan “smooth blasting” adalah sama.

Pengendalian  Bahan Peledak

Bahan peledak selain merupakan bahan yang bermanfaat bagi kepentingan manusia, juga merupakan barang yang berbahaya sehingga penanganan bahan peledak pada kegiatan penambangan sangat penting untuk diketahui.

Pengamanan sebelum peledakan.     

Sebelum pekerjaan peledakan dilakukan, ada beberapa hal yang harus diperhatikan yaitu :

-  Melakukan kontrol keadaan disekeliling daerah yang akan diledakkan untuk menghindari hal-hal yang bakal terjadi diluar perhitungan.

-  Sebelum dimulai pekerjaan mempersiapkan primer/ bahan peledak dan mengisinya kelubang bor, maka terlebih dahulu semua jalan masuk ditempat peledakan harus pada jarak yang cukup jauh dipasang tanda-tanda perhatian yang menyolok mata dan dimengerti, juga ditempat aman pada jalan masuk tersebut tidak ditempatkan penjaga.

-   Pekerja/ orang-orang serta peralatan yang ada ditempat yang akan diledakkan harus segera diamankan.

-    Bila tempat peledakan yang akan diledakkan  itu terletak sedemikian dekat dari tempat kerja lain, dimana akibat dari peledakan itu dapat membahayakan, maka petugas peledakan wajib memberitahukan kepada karyawan-karyawan yang ada ditempat kerja tersebut supaya menyingkir ditempat perlindungan yang aman pada saat pelaksanaan peledakan.

-          Untuk pemegang blasting machine harus memperhitungkan arah angin / ventilasi, dan tempat berlindung terhadap kejatuhan benda atau batuan khususnya dari batuan atap.

 Pengamanan Sesudah Peledakan

Sesudah peledakan, maka yang harus dilakukan adalah :

-          Tidak memperkenankan seorangpun memasuki tempat yang sudah      diledakkan dalam jangka waktu 30 menit

-          Setelah melampaui batas waktu tersebut maka juru ledak harus terlebih dahulu memeriksa dan membuktikan bahwa daerah tersebut sudah bebas dari pengaruh gas-gas yang berbahaya, misfire dan batu-batu menggantung dari hasil peledakan, sebelum mengijinkan pekerja lain memasuki tempat kerja tersebut.

-          Pada lubang ledak yang misfire harus diberi tanda dengan menutup lubang ledak tersebut dengan sumbat/ tongkat kayu yang dapat dilihat dengan jelas dan tidak dibenarkan mengorek keluar material stemming lubang ledak tersebut.

-          Usaha untuk menangani lubang ledak yang misfire diusahakan mengeluarkan stemming dengan alat kompressor udara telanan tunggi atau memakai air, setelah keluar sebagian besar stemmingnya maka dipasang primer baru kemudian diledakkan. Semua usaha ini harus dibawah pengawasan terus-menerus dari ahli berdasarkan intruksi tertulis dari Kepala Teknik Tambang.

Gudang Bahan Peledak Dibawah Tanah

Persyaratan mengenai gudang bahan peledak dibawah tanah dan penyimpanan Handak dibawah tanah telah diatur berdasarkan Keputusan Menteri Pertambangan dan Energi Nomor 555.K/26/M.PE/1995.