Tahap Tahap Dalam Kegiatan Eksplorasi

Dalam kegiatan pertambangan hal yang pertama kali dilakukan adalah kegiatan eksplorasi. Dimana dalam kegiatan eksplorasi ini dimaksudkan untuk memetakan dimana sumberdaya itu erdapat dan pada akhirnya berapa dari sumberdaya tersebut yang akan menjadi cadangan. Kegiatan eksplorasi ini juga menentukan apakah daerah yang akan dilakukan kegiatan penambangan itu layak atau tidak untuk di eksploitasi.

Berikut tahapan dalam kegiatan eksplorasi;

• Survei Tinjau (Reconnaissance) adalah tahap eksplorasi untuk mengidentifikasi daerah-daerah yang berpotensi bagi keterdapatan mineral pada skala regional terutama berdasarkan hasil studi geologi regional, di antaranya pemetaan geologi regional, pemotretan udara dan metoda tidak langsung lainnya, dan inspeksi lapangan pendahuluan yang penarikan kesimpulannya berdasarkan ekstrapolasi. Tujuannya adalah untuk mengidentifikasi daerah-daerah anomali atau mineralisasi yang prospektif untuk diselidiki lebih lanjut. Perkiraan kuantitas sebaiknya hanya dilakukan apabila datanya cukup tersedia atau ada kemiripan dengan endapan lain yang mempunyai kondisi geologi yang sama.

• Prospeksi (Prospecting) adalah tahap eksplorasi dengan jalan mempersempit daerah yang mengandung endapan mineral yang potensial. Metoda yang digunakan adalah pemetaan geologi untuk mengidentifikasi singkapan, dan metoda yang tidak langsung seperti studi geokimia dan geofisika. Paritan yang terbatas, pemboran dan pencontohan mungkin juga dilaksanakan. Tujuannya adalah untuk mengidentifikasi suatu endapan mineral yang akan menjadi target eksplorasi selanjutnya. Estimasi kuantitas dihitung berdasarkan interpretasi data geologi, geokimia dan geofisika. 

• Eksplorasi Umum (General Exploration) adalah tahap eksplorasi yang merupakan deliniasi awal dari suatu endapan yang teridentifikasi. Metoda yang digunakan termasuk pemetaan geologi, pencontohan dengan jarak yang lebar, membuat paritan dan pemboran untuk evaluasi pendahuluan kuantitas dan kualitas dari suatu endapan. Interpolasi bisa dilakukan secara terbatas berdasarkan metoda penyeledikan tak langsung. Tujuannya adalah untuk menentukan gambaran geologi suatu endapan mineral berdasarkan indikasi sebaran, perkiraan awal mengenai ukuran, bentuk, sebaran, kuantitas dan kualitasnya. Tingkat ketelitian sebaiknya dapat digunakan untuk menentukan apakah studi kelayakan tambang dan eksplorasi rinci diperlukan.

• Eksplorasi Rinci (Detailed Exploration) adalah tahap eksplorasi untuk mendeliniasi secara rinci dalam 3-dimensi terhadap endapan mineral yang telah diketahui dari pencontohan singkapan, paritan, lubang bor, shafts dan terowongan. Jarak pencontohan sedemikian rapat sehingga ukuran, bentuk, sebaran , kuantitas dan kualitas dan ciri-ciri yang lain dari endapan mineral tersebut dapat ditentukan dengan tingkat ketelitian yang tinggi. Uji pengolahan dari pencontohan ruah (bulk sampling) mungkin di perlukan.

• Laporan Eksplorasi (Exploration Report) adalah dokumentasi mutakhir dari setiap tahap eksplorasi yang menggambarkan ukuran, bentuk, sebaran, kuantitas dan kualitas endapan mineral. Laporan tersebut memberikan status mutakhir mengenai sumber daya mineral yang dapat digunakan untuk menentukan tahap eksplorasi berikutnya atau studi kelayakan tambang.

Read More

Klasifikasi Sumberdaya dan Cadangan

Di dalam dunia pertambangan banyak istilah istilah yang harus dimengerti dan dipahami secara gamblang, agar apa yang di ucpkan seorang mining enginer dapat di mengerti secara tepat dan jelas, berikut coba saya jelaskan definisi dari sumberdaya dan cadangan secara lebih dalam;

 

Dalam konteks ini suberdaya (Resource) baik itu mineral dan batubara, menurut Standar Nasional Indonesia (SNI) sumberdaya adalah endapan mineral yang diharapkan dapat dimanfaatkan secara nyata. Sumber daya mineral dengan keyakinan geologi tertentu dapat berubah menjadi cadangan setelah dilakukan pengkajian kelayakan tambang dan memenuhi kriteria layak tambang.
 

Suberdaya dibagi lagi kedalam beberapa kategori sebagai berikut;

• Sumberdaya hipotetik (hypothetical resource) adalah jumlah bahan galian di daerah penyelidikan atau bagian dari daerah penyelidikan yang dihitung berdasarkan data yang memenuhi syarat-syarat yang ditetapkan untuk tahap survei tinjau.

• Sumberdaya tereka (inferred resource) adalah jumlah bahan galian di daerah penyelidikan atau bagian dari daerah penyelidikan yang dihitung berdasarkan data yang memenuhi syarat-syarat yang ditetapkan untuk tahap prospeksi.

• Sumberdaya terunjuk (indicated resource) adalah jumlah bahan galian di daerah penyelidikan atau bagian dari daerah penyelidikan yang dihitung berdasarkan data yang memenuhi syarat-syarat yang ditetapkan untuk tahap eksplorasi pendahuluan.

• Sumberdaya terukur (measured resource) adalah jumlah bahan galian di daerah penyelidikan atau bagian dari daerah penyelidikan yang dihitung berdasarkan data yang memenuhi syarat-syarat yang ditetapkan untuk tahap eksplorasi rinci. 

Sedangkan Cadangan (Reserve) menurut  Standar Nasional Indonesia (SNI) adalah endapan mineral atau batubara yang telah diketahui ukuran, bentuk, sebaran, kuantitas dan kualitasnya dan yang secara ekonomis, teknis, hukum, lingkungan dan sosial dapat ditambang pada saat perhitungan dilakukan.

Cadangan juga dibagi kedalam beberapa kategori antara lain;

• Cadangan terkira (probable reserve) adalah sumberdaya bahan galian terunjuk dan sebagian sumberdaya bahan galian terukur, tetapi berdasarkan kajian kelayakan semua faktor yang terkait telah terpenuhi sehingga penambangan dapat dilakukan secara layak.

• Cadangan terbukti (proven reserve) adalah sumberdaya bahan galian terukur yang berdasarkan kajian kelayakan semua faktor yang terkait telah terpenuhi sehingga penambangan dapat dilakukan secara layak.

Read More

Metode Eksplorasi Langsung

Metode eksplorasi langsung mempunyai pengertian bahwa pengamatan dapat dilakukan dengan kontak visual dan fisik dengan kondisi permukaan/bawah permukaan, terhadap endapan yang dicari, serta dapat dilakukan deskripsi megaskopis/mikroskopis, pengukuran, dan sampling terhadap objek yang dianalisis. Begitu juga dengan interpretasi yang dilakukan, dapat berhubungan langsung dengan fakta-fakta dari hasil pengamatan lapangan. Metode eksplorasi langsung ini dapat dilakukan (diterapkan) pada sepanjang kegiatan eksplorasi (tahap awal s/d detail).

Beberapa metode (aspek) yang akan dibahas sehubungan dengan Metode Eksplorasi Langsung ini adalah :

A. Pemetaan Geologi

Pemetaan geologi merupakan suatu kegiatan pendataan informasi-informasi geologi permukaan dan menghasilkan suatu bentuk laporan berupa peta geologi yang dapat memberikan gambaran mengenai penyebaran dan susunan batuan (lapisan batuan), serta memuat informasi gejala-gejala struktur geologi yang mungkin mempengaruhi pola penyebaran batuan pada daerah tersebut. Selain pemetaan informasi geologi, pada kegiatan ini juga sekaligus memetakan tanda-tanda mineralisasi yang berupa alterasi mineral.

Pada tahapan eksplorasi awal, pengumpulan data (informasi singkapan) dapat dilakukan dengan menggunakan palu dan kompas geologi, serta penentuan posisi melalui orientasi lapangan. Namun dalam tahapan eksplorasi lanjut s/d detail, pengamatan singkapan dapat diperluas dengan menggunakan metode-metode lain seperti uji sumur, uji parit, maupun bor tangan atau auger, sedangkan penentuan posisi dilakukan dengan menggunakan alat ukur permukaan seperti pemetaan dengan plane table atau dengan teodolit.

Pada saat pemetaan dapat dijumpai singkapan, singkapan dapat didefinisikan sebagai bagian dari tubuh batuan/urat/badan bijih yang tersingkap (muncul) di permukaan . Singkapan biasanya dapat dijumpai pada lembah-lembah sungai, dikarenakan terjadi erosi akibat dari aliran air sungai sehingga menyebabkan batuan tersingkap. Namun ada juga pada kondisi dimana batuan menonjol secara alami akibat gaya gaya endogen yang bersala dari dalam bumi atau karena gerakan atau gesekan kerak bumi. Informasi-informasi yang dapat dipelajari atau dihasilkan dari kegiatan pemetaan geologi/alterasi antara lain adalah posisi atau letak singkapan (batuan, urat, atau batubara). Penyebaran, arah, dan bentuk permukaan dari endapan, bijih, atau batubara. Penyebaran dan pola alterasi yang ada.

B. Parit Uji 

Paritan uji dibangun dengan tujuan untuk mengetahui tebal lapisan permukaan, kemiringan perlapisan, struktur tanah dan lain-lain. Pada Pembuatan parit memiliki keterbatasan yaitu hanya bisa dilakukan pada overburden yang tipis, karena pada pembuatan parit kedalaman yang efektif dan ekonomis yang dapat dibuat hanya sedalam 2 - 2,5 meter, selebih dari itu pembuatan parit dinilai tidak efektif dan ekonomis. Pembuatan parit ini dilakukan dengan arah tegak lurus ore body dan jika pembuatan parit ini dilakukan di tepi sungai maka pembuatan parit harus tegak lurus dengan arah arus sungai.

Trenching (pembuatan paritan) merupakan salah satu cara dalam observasi singkapan atau dalam pencarian sumber (badan) bijih/endapan. Pada pengamatan (observasi) singkapan, paritan uji dilakukan dengan cara menggali tanah penutup dengan arah relatif tegak lurus bidang perlapisan (terutama pada endapan berlapis). Informasi yang diperoleh antara lain ; jurus bidang perlapisan, kemiringan lapisan, ketebalan lapisan, karakteristik perlapisan (ada split atau sisipan), serta dapat sebagai lokasi sampling.

C. Sumur Uji
Pembuatan sumur uji atau test pit dimaksudkan untuk mendapatkan hasil lebih akurat dari pembuatan parit uji, sumur uji dibuat dengan menggali lubang sedalam 10 sampai 20 meter. Pada pembuatan sumur uji harus diperhatikan beberapa faktor, seperti adanya bongkahan bongkahan yang akan mempersulit dalam proses penggalian. Faktor lain yang juga harus diperhatikan adalah adanya air yang akan menyulitkan dalam proses penggalian dan pada proses pengamatan struktur batuan yang ada pada sumur uji yang telah dibuat. Hal-hal lain yang perlu diperhatikan dari penggalian sumur adalah gejala longsoran, keluarnya gas beracun, dan lain-lain.

Pembuatan sumur uji ini umum dilakukan pada eksplorasi endapan-endapan yang berhubungan dengan pelapukan dan endapan-endapan berlapis. Pada endapan berlapis, pembuatan sumur uji ditujukan untuk mendapatkan kemenerusan lapisan dalam arah kemiringan, variasi litologi atap dan lantai, ketebalan lapisan, dan karakteristik variasi endapan secara vertikal, serta dapat digunakan sebagai lokasi sampling. Pada endapan yang berhubungan dengan pelapukan (lateritik atau residual), pembuatan sumur uji ditujukan untuk mendapatkan batas-batas zona lapisan (zona tanah, zona residual, zona lateritik), ketebalan masing-masing zona, variasi vertikal masing-masing zona, serta pada deretan sumur uji dapat dilakukan pemodelan bentuk endapan.

D. Pemboran Eksplorasi 

Pada prinsipnya pemboran adalah suatu kegiatan pembuatan lubang berdiameter kecil pada suatu target eksplorasi dengan kedalaman mencakup ratusan meter untuk memperoleh data yang representatif.

Dalam melakukan perencanaan pemboran, hal-hal yang perlu diperhatikan dan direncanakan dengan baik adalah kondisi geologi dan topografi, tipe pemboran yang akan digunakan, spasi pemboran, waktu pemboran, dan pelaksana (kontraktor) pemboran.

Informasi dari lubang bor dapat diperoleh dari beberapa sumber batuan, inti bor atau sludge, geofisika bawah permukaan; dan informasi dari hasil pemboran. Pada bagian ini akan lebih ditekankan pada pengamatan geologi.

Salah satu keputusan penting di dalam kegiatan eksplorasi adalah menentukan kapan kegiatan pemboran dimulai dan diakhiri. Pelaksanaan pemboran sangat penting jika kegiatan yang dilakukan adalah menentukan zona mineralisasi dari permukaan. Kegiatan ini dilakukan untuk memperoleh gambaran mineralisasi dari permukaan sebaik mungkin, namun demikian kegiatan pemboran dapat dihentikan jika telah dapat mengetahui gambaran geologi permukaan dan mineralisasi bawah permukaan secara menyeluruh.

Read More

Metode Eksplorasi Tidak Langsung

Metode eksplorasi tidak langsung adalah kegiatan eksplorasi yang dilakukan dengan tidak berhubungan langsung dengan bahan atau endapan bahan galian yang dicari. Kegiatan eksplorasi ini dilakukan melalui mengamati atau menganalisis kelainan kelainan sifat sifat baik itu sifat fisik maupun sifat kimia dari batuan. Ada beberapa metode yang umum digunakan untuk melakukan eksplorasi tidak langsung diantaranya adalah; 

 

A. Metode Geofisika 

Eksplorasi geofisika dilakukan berdasarkan perbedaan dari sifat fisik dari batuan, mineral dan bijih dari endapan yang diukur. Secara umum eksplorasi geofisika dilakukan dengan beberapa metode antara lain yaitu;

1.Metode Magnetik 

 

Metode magnetik pada dasarnya adalah memetakan gangguan lokal pada medan magnetik bumi yang disebabkan oleh variasi kemagnetan batuan. Metode ini adalah metode geofisika tertua yang dikenal oleh manusia. Sejarah metode ini dimulai dari kompas magnetik yang pertama ditemukan di Cina 3000 tahun yang lalu. Dalam perkembangannya medan magnetik bumi telah digunakan dalam eksplorasi bijih besi pada eksplorasi di Swedia. Alat untuk menggunakan metode magnetik adalah magnetometer. Saat ini metode magnetik merupakan salah satu metode geofisika yang paling banyak digunakan orang karena selain mudah penggunaannya juga murah pemakaiannya. Bijih yang mengandung mineral magnetik akan menimbulkan efek langsung pada peralatan, sehingga dengan segera dapat diketahui.

Metoda eksplorasi dengan magnetik sangat berguna dalam pencarian sasaran eksplorasi sebagai berikut :

• Mencari endapan placer magnetik pada endapan sungai
• Mencari deposit bijih besi magnetik di bawah permukaan 
• Mencari bijih sulfida yang kebetulan mengandung mineral magnetit sebagai mineral ikutan 
• Intrusi batuan basa dapat diketahui kalau kebetulan mengandung magnetit dalam jumlah cukup 
• Untuk dapat mengetahui ketebalan lapisan penutup pada suatu batuan beku yang mengandung mineral magnetik.

2. Metode Geolistrik

Metode ini mengukur dan menyelidiki sifat kelistrikan yang dimiliki oleh batuan atau mineral. Mineral-mineral sulfida pada umumnya bisa dikenali dengan metode ini dikarenakan oleh sifat fisisnya yang mudah menghantarkan listrik yang diinjeksikan ke dalam bumi.

 

 

Dalam cara pengukuran tahanan jenis batuan di dalam bumi biasanya dipakai sistem empat elektrode yang dikontakan dengan baik pada bumi. dua elektrode dipakai untuk memasukan arus listrik ke dalam bumi, disebut elektrode arus (current electrode) disingkat C, dan dua elektrode lainnya dipakai untuk mengukur voltage yang timbul karena arus tadi, elektrode ini disebut elektrode potensial atau “potential electode” disingkat P. ada beberapa cara dalam penyusun ke empat elektode tersebut, dua diantaranya banyak yang dipakai adalah cara Wenner dan cara Shlumberger.

3. Metode Seismik

Tujuan utama metode seismik adalah mengukur cepat rambat dari jenis perlapisan yang terdiri dari batuan dengan cepat rambat berbeda tiap batuan yang akan diterima oleh alat penerima getaran disebut geofon. Metoda ini jarang dipergunakan dalam penyelidikan pertambangan bijih tetapi banyak dipergunakan dalam penyelidikan minyak bumi.

Geofon-geofon yang dipasang secara teratur di sekitar lobang ledakan tadi akan terbias atau refraksi. Dengan mengetahui waktu ledakan dan waktu kedatangan gelombang-gelombang tadi, maka dapat diketahui kecepatan rambatan waktu getaran melalui perlapisan-perlapisan batuan. Dengan demikian konfigurasi struktur bahwa permukaan dapat diketahui. Gelombang akan merambat dengan kecepatan yang berbeda pada batuan yang berbeda-beda. Geophone merupakan alat penerima gelombang yang dipantulkan kepermukaan, hidrophone untuk gelombang di dasar laut

Cepat rambat gelombang seismik pada batuan tergantung pada jenis batuan, derajat pelapukan, derajat pergerakan, tekanan, porositas (kadar air) dan, Umur (diagenesa, konsolidasi, dll)


B. Metode Geokoimia

Eksplorasi geokimia khusus mengkonsentrasikan pada pengukuran kelimpahan, distribusi, dan migrasi unsur unsur bijih atau unsur unsur yang berhubungan erat dengan bijih, dengan tujuan mendeteksi endapan bijih. Secara sederhana eksplorasi geokimia adalah pengukuran secara sistematis satu atau lebih unsur jejak dalam batuan, tanah, sedimen sungai aktif, vegetasi, air, atau gas untuk mendapatkan anomali geokimia yaitu konsentrai abnormal dari unsur tertentu yang kontras terhadap lingkungannya.

Pengukuran sistimatika terhadap satu atau lebih unsur jejak (trace elements) pada batuan, tanah, stream, air atau gas. Tujuannya untuk mencari anomali geokimia berupa konsentrasi unsur-unsur yang kontras terhadap lingkungannya atau background geokimia.

Anomali dihasilkan dari mobilitas dan dispresi unsur-unsur yang terkonsentrasi pada zona mineralisasi. Anomali merupakan perbedaan-perbedaan yang mencolok antara satu titik atau batuan dengan titik lainnya.

Pada dasarnya eksplorasi jenis ini lebih cenderung untuk menentukan perbedaan mendasar (anomali) unsur-unsur yang terdapat pada tanah atau sampel yang kita cari. Proses untuk membedakan unsur ini dilakukan dengan beberapa reaksi kimia.

Read More

Reaksi Reaksi Pada Proses Peledakan

Reaksi bahan peledak yang dimaksudkan adalah bahan peledak kimia yang didefinisikan sebagai suatu bahan kimia senyawa tunggal atau campuran berbentuk padat, cair, atau campurannya yang apabila diberi aksi panas, benturan, gesekan atau ledakan awal akan mengalami suatu reaksi kimia eksotermis sangat cepat dan hasil reaksinya sebagian atau seluruhnya berbentuk gas disertai panas dan tekanan sangat tinggi yang secara kimia lebih stabil

Reaksi dan produk peledakan

1. Pembakaran, adalah reaksi permukaan yang eksotermis dan dijaga keberlangsungannya oleh panas yang dihasilkan dari reaksi itu sendiri dan produknya berupa pelepasan gas-gas. Reaksi pembakaran memerlukan unsur oksigen (O2) baik yang terdapat di alam bebas maupun dari ikatan molekuler bahan atau material yang terbakar. Untuk menghentikan kebakaran cukup dengan mengisolasi material yang terbakar dari oksigen. Contoh reaksi minyak disel (diesel oil) yang terbakar sebagai berikut. CH3(CH2)10CH3 + 18½ O2 ® 12 CO2 + 13 H2O.
2. Deflagrasi, adalah proses kimia eksotermis di mana transmisi dari reaksi dekomposisi didasarkan pada konduktivitas termal (panas). Deflagrasi merupakan fenomena reaksi permukaan yang reaksinya meningkat menjadiledakan dan menimbulkan gelombang kejut (shock wave) dengan kecepatan rambat rendah, yaitu antara 300 – 1000 m/s atau lebih rendah dari kecep suara (subsonic).
3. Ledakan, menurut Berthelot, adalah ekspansi seketika yang cepat dari gas menjadi bervolume lebih besar dari sebelumnya diiringi suara keras dan efek mekanis yang merusak. Dari definisi tersebut dapat tersirat bahwa ledakan tidak melibatkan reaksi kimia, tapi kemunculannya disebabkan oleh transfer energi ke gerakan massa yang menimbulkan efek mekanis merusak disertai panas dan bunyi yang keras. Contoh ledakan antara lain balon karet ditiup terus akhirnya meledak, tangki BBM terkena panas terus menerus bisa meledak, dan lain-lain.
4. Detonasi, 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 tinggi tersebut menyebarkan tekanan panas ke seluruh zona peledakan dalam bentuk gelombang tekan kejut (shock compression wave) dan proses ini berlangsung terus menerus untuk membebaskan energi hingga berakhir dengan ekspansi hasil reaksinya. Kecepatan rambat reaksi pada proses detonasi ini berkisar antara 3000 – 7500 m/s. Contoh kecepatan reaksi ANFO sekitar 4500 m/s. Sementara itu shock compression wave mempunyai daya dorong sangat tinggi dan mampu merobek retakan yang sudah ada sebelumnya menjadi retakan yang lebih besar. Disamping itu shock wave dapat menimbulkan symphatetic detonation, oleh sebab itu peranannya sangat penting di dalam menentukan jarak aman (safety distance) antar lubang.

Read More

Karakter Detonasi Bahan Peledak

Karakter detonasi menggambarkan prilaku suatu bahan peledak ketika meledak untuk menghancurkan batuan. Beberapa karakter detonasi yang penting diketahui meliputi: 

1. Kekuatan (Strength) Bahan Peledak

Kekuatan bahan peledak berkaitan dengan energi yang mampu dihasilkan oleh suatu bahan peledak. Pada hakekatnya kekuatan suatu bahan peledak tergantung pada campuran kimiawi yang mampu menghasilkan energi panas ketika terjadi inisiasi. Terdapat dua jenis sebutan kekuatan bahan peledak komersial yang selalu dicantumkan pada spesifikasi bahan peledak oleh pabrik pembuatnya, yaitu kekuatan absolut dan relatif. Berikut ini diuraikan tentang kekuatan bahan peledak dan cara perhitungannya.

2. Kecepatan Detonasi (Detonation Velocity)

Kecepatan detonasi disebut juga dengan velocity of detonation atau VoD merupakan sifat bahan peledak yang sangat penting yang secara umum dapat diartikan sebagai laju rambatan gelombang detonasi sepanjang bahan peledak dengan satuan millimeter per sekon (m/s) atau feet per second (fps). Kecepatan detonasi diukur dalam kondisi terkurung (confined detonation velocity) atau tidak terkurung (unconfined detonation velocity).

Kecepatan detonasi terkurung adalah ukuran kecepatan gelombang detonasi (detonation wave) yang merambat melalui kolom bahan peledak di dalam lubang ledak atau ruang terkurung lainnya. Sedangkan kecepatan detonasi tidak terkurung menunjukkan kecepatan detonasi bahan peledak apabila bahan peledak tersebut diledakkan dalam keadaan terbuka. Karena bahan peledak umumnya digunakan dalam keadaan derajat pengurungan tertentu, maka harga kecepatan detonasi dalam keadaan terbuka menjadi lebih berarti.

Kecepatan detonasi bahan peledak harus melebihi kecepatan suara massa batuan (impedance matching), sehingga akan menimbulkan energi kejut (shock energy) yang mampu memecahkan batuan. Untuk peledakan pada batuan keras dipakai bahan peledak yang mempunyai kecepatan detonasi tinggi (sifat shattering effect) dan pada batuan lemah dipakai bahan peledak yang kecepatan detonasinya rendah (sifat heaving effect).

Nilai kecepatan detonasi bervariasi tergantung diameter, densitas, dan ukuran partikel bahan peledak. Untuk bahan peledak komposit (non-ideal) tergantung pula pada derajat pengurungannya (confinement degree). Kecepatan detonasi tidak terkurung umumnya 70 – 80% kecepatan detonasi terkurung, sedangkan kecepatan detonasi bahan peledak komersial bervariasi antara 1500 – 8500 m/s atau sekitar 5000 – 25.000 fps. Kecepatan detonasi ANFO antara 2500 – 4500 m/s tergantung pada diameter lubang ledak. Apabila diameter dikurangi sampai batas tertentu akan terjadi gagal ledak (misfire) karena perambatan tidak dapat berlangsung; diameter ini disebut “diameter kritis” atau critical diameter.

Kecepatan detonasi bahan peledak ANFO (bentuk butiran) akan menurun seiring dengan bertambahnya air karena ANFO dapat larut terhadap air. Suatu penelitian memperlihatkan bahwa ANFO yang mengandung 10% air (dalam satuan berat) dapat menurunkan kecepatan detonasi hingga tinggal 42%, yaitu dari VOD ANFO kering 3800 m/s turun menjadi hanya tinggal 1600 m/s (lihat Gambar 2.2). Akibat penurunan kecepatan detonasi ANFO yang sangat tajam akan mengurangi energi ledak secara drastis atau bahkan tidak akan meledak sama sekali (gagal ledak). 

3. Tekanan Detonasi (Detonation Pressure)

Tekanan detonasi adalah tekanan yang terjadi disepanjang zona reaksi peledakan hingga terbentuk reaksi kimia seimbang sampai ujung bahan peledak yang disebut dgn bidang Chapman-Jouguet (C-J plane) seperti terlihat pada Gambar 2.3. Umumnya mempunyai satuan MPa. Tekanan ini merupakan fungsi dari kecepatan detonasi dan densitas bahan peledak. Dari penelitian oleh Cook menggunakan foto sinar-x diperoleh formulasi tekanan detonasi sbb:

4. Tekanan Pada Lubang Ledak (Borehole Pressure)

Gas hasil detonasi bahan peledak akan memberikan tekanan terhadap dinding lubang ledak dan terus berekspansi menembus media untuk mencapai keseimbangan. Keseimbangan tekanan gas tercapai setelah gas tersebut ter-bebaskan, yaitu ketika telah mencapai udara luar. Biasa tekanan gas pada dinding lubang ledak sekitar 50% dari tekanan detonasi. 

Volume dan laju kecepatan gas yang dihasilkan peledakan akan mengontrol tumpukan dan lemparan fragmen batuan (lihat Gambar 2.4). Makin besar tekanan pada dinding lubang ledak akan menghasilkan jarak lemparan tumpukan hasil peledakan semakin jauh.

Read More

Sifat Sifat Fisik Bahan Peledak

Sifat fisik bahan peledak merupakan suatu kenampakan nyata dari sifat bahan peledak ketika menghadapi perubahan kondisi lingkungan sekitarnya. Kenampakan nyata inilah yang harus diamati dan diketahui tanda-tandanya oleh seorang juru ledak untuk menjastifikasi suatu bahan peledak yang rusak, rusak tapi masih bisa dipakai, dan tidak rusak. Kualitas bahan peledak umumnya akan menurun seiring dengan derajat kerusakannya, artinya pada suatu bahan peledak yang rusak energi yang dihasilkan akan berkurang.

A. Densitas 

Densitas secara umum adalah angka yang menyatakan perbandingan berat per volume. Pernyataan densitas pada bahan peledak dapat mengekspresikan beberapa pengertian, yaitu: 

1. Densitas bahan peledak adalah berat bahan peledak per unit volume dinyatakan dalam satuan gr/cc
2. Densitas pengisian (loading density) adalah berat bahan peledak per meter kolom lubang tembak (kg/m) 
3. Cartridge count atau stick count adalah jumlah cartridge (bahan peledak berbentuk pasta yang sudah dikemas) dengan ukuran 1¼” x 8” di dalam kotak seberat 50 lb atau 140 dibagi berat jenis bahan peledak. 

Densitas bahan peledak berkisar antara 0,6 – 1,7 gr/cc, sebagai contoh densitas ANFO antara 0,8 – 0,85 gr/cc. Biasanya bahan peledak yang mempunyai densitas tinggi akan menghasilkan kecepatan detonasi dan tekanan yang tinggi. Bila diharapkan fragmentasi hasil peledakan berukuran kecil-kecil diperlukan bahan peledak dengan densitas tinggi; bila sebaliknya digunakan bahan peledak dengan densitas rendah. Demikian pula, bila batuan yang akan diledakkan berbentuk massif atau keras, maka digunakan bahan peledak yang mempunyai densitas tinggi; sebaliknya pada batuan berstruktur atau lunak dapat digunakan bahan peledak dengan densitas rendah. 

Densitas pengisian ditentukan dengan cara perhitungan volume silinder, karena lubang ledak berbentuk silinder yang tingginya sesuai dengan kedalaman lubang.

B. Sensitifitas

Sensitifitas adalah sifat yang menunjukkan tingkat kemudahan inisiasi bahan peledak atau ukuran minimal booster yang diperlukan. Sifat sensitif bahan peledak bervariasi tergantung pada kompisisi kimia bahan peledak, diameter, temperature, dan tekanan ambient.

Bahan peledak ANFO tidak sensitif terhadap detonator No. 8 dan untuk meledak-kannya diperlukan primer (yaitu booster yang sudah dilengkapi detonator No. 8 atau detonating cord 10 gr/m) di dalam lubang ledak. Oleh sebab itu ANFO disebut bahan peledak peka (sensitif) terhadap primer atau “peka primer”.

C. Ketahanan terhadap air (water resistance)

Ketahanan bahan peledak terhadap air adalah ukuran kemampuan suatu bahan peledak untuk melawan air disekitarnya tanpa kehilangan sensitifitas atau efisiensi. Apabila suatu bahan peledak larut dalam air dalam waktu yang pendek (mudah larut), berarti bahan peledak tersebut dikatagorikan mempunyai ketahanan terhadap air yang “buruk” atau poor, sebaliknya bila tidak larut dalam air disebut “sangat baik” atau excellent. 

Contoh bahan peledak yang mempunyai ketahanan terhadap air “buruk” adalah ANFO, sedangkan untuk bahan peledak jenis emulsi, watergel atau slurries dan bahan peledak berbentuk cartridge “sangat baik” daya tahannya terhadap air. Apabila di dalam lubang ledak terdapat air dan akan digunakan ANFO sebagai bahan peledaknya, umumnya digunakan selubung plastik khusus untuk membungkus ANFO tersebut sebelum dimasukkan ke dalam lubang ledak. 

D. Kestabilan kimia (chemical stability)

Kestabilan kimia bahan peledak maksudnya adalah kemampuan untuk tidak berubah secara kimia dan tetap mempertahankan sensitifitas selama dalam penyimpanan di dalam gudang dengan kondisi tertentu. Bahan peledak yang tidak stabil, misalnya bahan peledak berbasis nitrogliserin atau NG-based explosives, mempunyai kemampuan stabilitas lebih pendek dan cepat rusak. 

Faktor-faktor yang mempercepat ketidak-stabilan kimiawi antara lain panas, dingin, kelembaban, kualitas bahan baku, kontaminasi, pengepakan, dan fasilitas gudang bahan peledak. Tanda-tanda kerusakan bahan peledak dapat berupa kenampakan kristalisasi, penambahan viskositas, dan penambahan densitas. Gudang bahan peledak bawah tanah akan mengurangi efek perubahan temperature. 

E. Karakteristik gas (fumes characteristics)

Detonasi bahan peledak akan menghasilkan fume, yaitu gas-gas, baik yang tidak beracun (non-toxic) maupun yang mengandung racun (toxic). Gas-gas hasil peledakan yang tidak beracun seperti uap air (H2O), karbondioksida (CO2), dan nitrogen (N2), sedangkan yang beracun adalah nitrogen monoksida (NO), nitrogen oksida (NO2), dan karbon monoksida (CO). Pada peledakan di tambang bawah tanah gas-gas tersebut perlu mendapat perhatian khusus, yaitu dengan sistem ventilasi yang memadai; sedangkan di tambang terbuka kewaspadaan ditingkat-kan bila gerakan angin yang rendah. 

Diharapkan dari detonasi suatu bahan peledak komersial tidak menghasilkan gas-gas beracun, namun kenyataan di lapangan hal tersebut sulit dihindari akibat beberapa faktor berikut ini:

1. pencampuran ramuan bahan peledak yang meliputi unsur oksida dan bahan bakar (fuel) tidak seimbang, sehingga tidak mencapai zero oxygen balance,
2. letak primer yang tidak tepat, 
3. kurang tertutup karena pemasangan stemming kurang padat dan kuat, 
4. adanya air dalam lubang ledak, 
5. sistem waktu tunda (delay time system) tidak tepat, dan 
6. kemungkinan adanya reaksi antara bahan peledak dengan batuan (sulfida atau karbonat). 

Fumes hasil peledakan memperlihatkan warna yang berbeda yang dapat dilihat sesaat setelah peledakan terjadi. Gas berwarna coklat-orange adalah fume dari gas NO hasil reaksi bahan peledak basah karena lubang ledak berair. Gas berwarna putih diduga kabut dari uap air (H2O) yang juga menandakan terlalu banyak air di dalam lubang ledak, karena panas yang luar biasa merubah seketika fase cair menjadi kabut. Kadang-kadang muncul pula gas berwarna kehitaman yang mungkin hasil pembakaran yang tidak sempurna.

Read More