OPTIMALISASI PRODUKSI PEMBORAN DAN PELED

OPTIMALISASI PRODUKSI PEMBORAN DAN PELEDAKAN
PADA PEMBUATAN TEROWONGAN TAMBANG BAWAH
TANAH IOZ DI PT. FREEPORT INDONESIA COMPANY

PROPOSAL SKRIPSI

Oleh :
NUROPIK ARIEF PURWANSYAH
112990020

JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI MINERAL
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”
YOGYAKARTA
2004

OPTIMALISASI PRODUKSI PEMBORAN DAN PELEDAKAN
PADA PEMBUATAN TEROWONGAN TAMBANG BAWAH
TANAH IOZ DI PT. FREEPORT INDONESIA COMPANY

PROPOSAL SKRIPSI

Disusun sebagai salah satu syarat dalam melaksanakan
Skripsi pada jurusan Teknik Pertambangan

Oleh :
NUROPIK ARIEF PURWANSYAH
112990020

JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI MINERAL
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”
YOGYAKARTA
2004

OPTIMALISASI PRODUKSI PEMBORAN DAN
PELEDAKAN PADA PEMBUATAN TEROWONGAN
TAMBANG BAWAH TANAH IOZ DI PT. FREEPORT
INDONESIA COMPANY

PROPOSAL SKRIPSI
Disusun sebagai salah satu syarat dalam melaksanakan

Skripsi pada jurusan Teknik Pertambangan

Oleh :
NUROPIK ARIEF PURWANSYAH
112990020

Mengetahui,

Menyetujui

Dosen Wali

Pembimbing I

(Dr.Ir.S. Koesnarya, Msc)

(

)

BAB I
PENDAHULUAN

A. JUDUL SKRIPSI
OPTIMALISASI PRODUKSI PEMBORAN DAN PELEDAKAN PADA
PEMBUATAN TEROWONGAN TAMBANG BAWAH TANAH IOZ DI PT.
FREEPORT INDONESIA COMPANY.
B. ALASAN PEMILIHAN JUDUL
Cadangan Tembaga dan Emas milik PT. Freeport Indonesia di tambang dengan
sistem tambang terbuka (Open Pit) dan tambang dalam (underground). Kegiatan
utama pada penambangan dalam adalah pengembangan terowongan melalui endapan
mineral bijih (undercutting) kemudian melakukan pengambilan endapan bijih dengan
menggunakan metode Block Caving.
Metode yang digunakan oleh PT. Freeport Indonesia untuk arah kemajuan dari
terowongan adalah dengan cara menggunakan metode Heading yang merupakan cara
penggalian yang didahului dengan pembongkaran awal berpenampang oval kecil
yang kemudian dilakukan pembongkaran lanjutan Kearah sampingnya.
Metode penggalian Heading tergantung pada : Mesin bor yang tersedia, Rock
Behavior, dan Diameter penampang Tunnel.
Dalam proposal ini dilakukan beberapa kajian teknis Geometri Pengeboran dan

peledakan yang digunakan pada metode penggalian Heading guna mengoptimalkan
kinerja dan prokduktifitas yang sudah diterapkan oleh PT. Freeport Indonesia.
Sebenarnya optimalisasi produksi dari suatu peledakan tidak saja ditinjau dari
aspek teknis saja, tetapi harus pula mempertimbangkan aspek ekonominya. Adapun
sasaran akhir dari optimalisasi dari operasi peledakan dalam hal ini pembutan
terowongan adalah untuk mendapatkan bentuk dari terowongan yang sesuai dengan
yang diharapkan dan mendapatkan biaya produksi pada tingkat yang wajar untuk
meraih target yang diinginkan perusahaan.

C. TUJUAN PENELITIAN
Tujuan dilakukannya penelitian ini dimaksudkan untuk melakukan kajian secara
teknis dan ekonomis terhadap rancangan geometri pemboran dan peledakan pada
Metode Heading agar hasil peledakan dapat sesuai dengan apa yang diharapkan.
Agar hasil peledakan pada dinding arah kemajuan terowongan dapat membentuk
terowongan yang sesuai dengan apa yang diharapkan, serta meminimalisasi
overbreak dan juga diharapkan mendapatkan biaya produksi pada tingkat yang wajar.
D. RUMUSAN MASALAH
Permasalahan yang ingin diteliti disini yakni sejauh mana keefektifan pola
tersebut terhadap perubahan-perubahan yang terjadi pada area kerja beserta koreksi
yang perlu dilakukan. Demikian juga dengan perubahan pemakaian tipe mesin bor

yang berbeda. Dari sini diharapkan dapat dihasilkan rancangan pola pemboran dan
peledakan yang paling ideal untuk meningkatkan kelancaran produksi. Sehingga
hasil dari Pemboran dan peledakan untuk kemajuan terowongan dapat digunakan
untuk kelancaran operasional penambangan bijih maupun alat angkut dan muat yang
digunakan.
Serta mengetahui Faktor-faktor yang mempengaruhi perhitungan biaya pemboran
dan peledakan untuk pembutan terowongan pada metode penggalian Heading,
Sehingga efisien dan mendapatkan biaya produksi pada tingkat yang wajar.

BAB II
ANALISIS MASALAH

A. DASAR TEORI
I. FAKTOR TEKNIS
Pada dasarnya pola pengeboran pada tambang bawah tanah ada beberapa macam
yang kesemuanya itu digunakan sesuai dengan karakteristik dari pada batuan dan
adanya joint dan bidang lemah, tetapi juga kemampuan pada operator, peralatan,
ukuran peralatan, dan panjang lubang bukaan yang kesemuanya itu dibagi menjadi 4
type utama yaitu :
1) Centre Cut, disebut juga PIRAMID atau DIAMOND CUT. Dimana semua

lubang bor ditemukan pada satu titik dengan kedalaman satu titik dari round
(permukaan kerja) .

Depan

Samping

2) Widge Cut, kadang disamakan dengan VEE CUT. Dimana semua lubang bor
dengan ujung -ujungnya bertemu, tetapi tidak pada titik.

Depan

Samping

3) Draw Cut, hampir sama dengan “Wedge Cut”. Dimana digunakan dalam batuan
berlapis. (dalam arti tidak digunakan pada batuan yang keras)

Depan

Samping

4) Burn Cut, pada tipe ini sesuai untuk batuan keras brittle seperti batu pasir atau
batu beku tetapi tidak efektif pada batuan yang bersifat pecah.

Depan

Samping

Metode Heading adalah penggalian Tunnel/ Adit yang selalu diawali atau
didahului dengan pembongkaran awal berpenampang oval kecil. Dimana pada
metode ini digunakan khusus untuk menggali Tunnel yang berdiameter besar. Pada
metode Heading dibagi dalam 4 (empat) macam metode yaitu :
1) Pilot Heading, dimana peledakan awal dilakukan pada terowongan yang sudah
ada dengan cara membuat 2 (dua) buah lubang awal pada bagian atas
terowongan.

Depan

Samping

2) Top Heading, dimana peledakan awal dilakukan pada terowongan yang sudah
ada dengan cara membuat lubang awal pada bagian atas terowongan.

Depan

Samping

3) Central Heading, dimana peledakan awal dilakukan pada terowongan yang
sudah ada dengan cara membuat lubang awal pada bagian tengah terowongan.

Depan

Samping

4) Bottom Heading, dimana peledakan awal dilakukan pada terowongan yang
sudah ada dengan cara membuat lubang awal pada bagian bawah terowongan.

Depan

Samping

Metode penggalian dan pengeboran pada metode Heading tergantung pada :
a. Mesin Bor yang tersedia yang digunakan sesuai dengan masa batuan pada daerah
yang akan dibuat terowongan tersebut.
b. Rock Behavior atau karakteristik batuan tersebut.
c. Diameter penampang terowongan, tergantung seberapa besar luas terowongan
yang akan dubuat.
Berdasarkan Teori Langefors yang diutarakan dalam “The Modern Technique Of
Rock Blasting”, perhitungan Geometri pemboran adalah sebagai berikut :
1. Konstanta Batuan (Rock Constant)

Adalah Jumlah bahan peledak yang dibutuhkan untuk membongkar 1 m3 batuan
yang dinyatakan dengan kg/m3. Nilainya diperoleh dari pengukuran empiris dari
peledakan jenjang. Menurut penelitian besarnya adalah 0,3 kg/m3 untuk
“Sandstone” dan o,4 kg/m3 untuk batuan Granit.
2. Perhitungan Burden dan Jumlah muatan
Jumlah muatan dalam lubang ledak ditentukan oleh berbagai faktor seperti :
-

Volume batuan yang akan dibongkar

-

kedalaman lubang tembak

-

Kemiringan/arah lubang tembak

-

Diameter lubang tembak

Volume batuan yang terbongkar dapat dihitung dengan melihat bentuk geometris
keseluruhan dari “Metode Cut”yang digunakan, dimana :
Volume setara = Volume batuan / Total kedalaman Lubang bor , (m3/m)
Sedangkan parameter lainnya ditentukan oleh bentuk lubang bukaan dan jarak
antar “drill drift” yang ada pada saat ini.
Besarnya maksimum Burden 1 dapat dihitung dengan formula :
D

B1max

= 
33

P .S

c. f. (S/B)’

Dimana :
B1max

= Burden 1 maximum, m

D

= Diameter Lubang tembak, mm

S

= “Weight strength” ANFO terhadap LFB dynamite

C

= Konstanta Batuan

C

= Konstanta Batuan terkoreksi
Dimana , c = c + 0,05 ; Untuk batuan dengan Burden maximum 1,4 – 15 m
C = c + 0,07 untuk burden maximum 250 Mpa
= 0,6 untuk kuat tekan uniaksial 100 – 200 Mpa.

Nilai Lch dapat dihitung dengan menggunakan persamaan
Lch

= Hb – 0,02 D.

D

= diameter peledak atau diameter lubang ledak (m)

Sedangkan nilai Qc dihitung dengan menggunakan formula
Qc

= (ρ x D2) / 1273

Ρ

= densitas bahan peledak (gr/cm3)

Jarak spasi (m) dihitung berdasarkan nisbah S/B yaitu :
SxB

= 1,3 B2

dimana S = 1,3 B.

II. FAKTOR EKONOMI
Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi perhitungan biaya pemboran dan
peledakan pada pembuatan terowongan adalah :
1. Kondisi Batuan.
Kondisi dari batuan akan mempengaruhi terhadap biaya pemboran dan
peledakan, adapun beberapa kondisi yang mempengaruhi antara lain :
a. Kekerasan dan Abrasiveness
Biaya terhadap komponen pemboran tinggi pada batuan yang sangat keras
dan abrasive. Dan biaya peledakan besar pada batuan yang keras karena perlu
bahan peledak dengan strength tinggi
b. Struktur Geologi
Dapat mengakibatkan in-aligament pada daerah kontak perlapisan batuan.
Pemborosan bahan peledak mungkin terjadi karena pengisian celah retakan,
rekahan atau rongga di dalam batuan.
c. Kandungan Mineral dan Tekstur
Mineral-mineral berat bertekstur halus, Bj dan kuat tekan tinggi
memboroskan bit.
d. Breaking Charac
Mempengaruhi distribusi fragmentasi hasil peledakan.
2. Biaya Pemboran
Parameter-parameter yang diperlukan antara lain :
a. Kapasitas Pemboran.
Kapasitas jangka pendek adalah kapasitas per daur (cycle) pemboran,
biasanya dinyatakan dalam meter/ jam. Kapasitas jangka panjang adalah
kapasitas per shift pemboran, biasanya dinyatakan dalam drillmeter / shift
(drm / shift), m3/ shift atau ton / shift.
b. Investasi Alat Bor
Meliputi : - Pembelian alat bor
- Periode depresiasi
- Bunga dari modal

Penentuan bunga dan periode depresiasi tergantung pada kebijaksanaan
perusahaan yang biasanya dipengaruhi oleh tingkat suku bunga di bank
Faktor anuitas (A) adalah faktor yang digunakan untuk menghitung anuitas
sepanjang layanan alat.
i
A=
( 1 – ( 1 + I )-n )
dimana : A = Faktor anuitas
i = Laju suku bunga, %
n = Periode depresiasi, tahun
c. Biaya Perawatan
Biaya perawatan meliputi : - suku cadang
- material untuk service

- upah mekanik
biaya perawatan tersebut tergantung pada :
-

jenis batuan

-

prosedur service

-

keterampilan mekanik

-

produksi lubang

Jumlah batuan yang dibongkar

Sifat abrasi batuan

d. Biaya Komponen Bor
faktor-faktor yang berpengaruh adalah :
Rock drillability

Sirkulasi dari komponen

Specific drilling
Umur layanan komponen
Jumlah meter pemboran

Konsumsi komponen bor

bor

bor

Menghitung konsumsi komponen bor
Persamaan :

M
Keperluan bit ;

Nb = ---------------------------( Ab x Y1 )

Keperluan batang bor ;

Nr = ---------------------------( Ar x Y1 )

M

M
Keperluan kopling ;

Nc = ---------------------------( Ac x Y1 )

Keperluan shank adpt ;

Ns = ---------------------------( As x Y1 )

M

keterangan :
M

= jumlah batuan yang dibongkar, m3

Y1

= Hasil batuan per meter pemboran, m3 / drm

Ab

= Umur layanan bit, drm

Ar

= Umur layanan batang bor, drm

Ac

= Umur layanan kopling, drm

As

= umur layanan shank adaptor, drm

e. Biaya Bahan Bakar

Faktor-faktor yang mempengaruhi perhitungan biaya untuk bahan bakar alat
bor adalah : - efisiensi kerja alat bor
- keadaan tempat kerja
- jenis batuan
- komponen bor yang dipakai
f. Biaya Tenaga Kerja
Biaya Pemboran Total
= Investasi + Perawatan + Komponen Bor + Bahan bakar + Tenaga kerja
3. Biaya Peledakan
Meliputi biaya-biaya :
-

Bahan peledak

-

Sistem penembakan

-

Alat pengisian

-

Tenaga kerja

Estimasi Biaya-Biaya Alat Bor
Meliputi :
A. BIAYA PEMILIKAN

1.

Depresiasi
a. Harga pembelian
b.

Salvage value

c. Biaya angkutan
d.

Biaya bongkar muat

e. Harga sampai dilokasi : (a + b + c + d)
f. Periode operasi, jam / tahun
g. Umur ekonomis, jam
Harga sampai dilokasi
Depresiasi = ---------------------------Umur ekonomis

2. Bunga, Pajak, Asuransi dan Sewa Gudang
Pembayaran tetap, %

= bunga + pajak + lain-lain

Laju investasi tahunan rata-rata = (n +1) / 2n
Investasi tahunan rata-rata

= Harga sampai lokasi x Laju investasi

Pembayaran tahunan tetap

= pembayaran tetap x investasi tahunan rata-rata

Pembayaran tahunan tetap
Pembayaran tetap per jam = ------------------------------------Periode operasi
Total Biaya Pemilikan = Depresiasi + Pembayaran tetap per jam

B. BIAYA OPERASI

1.

Bahan Habis Pakai
a. Alat bor, US$ / round
b.

Mata bor, US$ / round

c. Komponen bor, US$ / round
d.

Total biaya habis pakai, US$ / round
Biaya material habis pakai, US$ / jam

2.

Total biaya habis pakai
= --------------------------------Jam kerja

Perawatan dan servis
Biaya perawatan dan servis, US$ / jam

3.

Biaya Bahan Bakar
a. Tramming, US$ / jam
b. Pemboran, US$ / jam
Biaya pemboran / jam = Pemboran x waktu pemboran
Biaya Bahan Bakar

= Tramming + Biaya pemboran

4.

Biaya Tenaga Kerja
Total Biaya Operasi
=

Biaya material habis pakai + Perawatan dan servis + Bahan Bakar +
Tenaga Kerja

TOTAL BIAYA, US$ / JAM

= BIAYA PEMILIKAN + BIAYA OPERASI

UNIT BIAYA, US$ / METER

= TOTAL BIAYA / BERAT BATUAN

B. DATA PENDUKUNG
Yang dimaksud dengan data pendukung adalah data-data yang dapat
mendukung data-data dari lapangan guna menganalisa permasalahan yang ada untuk
mencari alternatif penyelesaian masalah.
Data pendukung dapat diambil antara lain dari data hasil pengamatan di
lapangan, laporan penelitian terdahulu dari perusahaan, brosur--brosur dari
perusahaan, data dari instansi yang terkait dan dari literatur-literatur.
C. ANALISIS PENYELESAIAN MASALAH
Permasalahan yang ada di lapangan selanjutnya dipelajari dan dikaji
berdasarkan data yang ada, baik data yang dikumpulkan dari hasil penyelidikan
maupun data penunjang dan didukung berbagai teori yang menunjang permasalahan
tersebut, selanjutnya dicarikan alternatif penyelesaiannnya.
Adapun rincian dari kajian teknis terhadap metode Heading yang digunakan untuk
kemajuan arah terowongan adalah sebagai berikut :
1. Tahap Persiapan
Pada tahap ini dilakukan pengumpulan data-data geometri pengeboran dan
peledakan yang ada dan yang dipakai pada saat ini dan dasar-dasar teknis
penyusunan perancangan yang digunakan, serta target produksi perusahaan untuk

kemajuan terowongan, jumlah, harga dan spesifikasi dari alat-alat yang digunakan
untuk pemboran dan peledakan.
2. Tahap Penyelidikan pendahuluan
Pengumpulan data-data geologis area kerja yang mempengaruhi dalam
perancangan seperti struktur batuan, kekuatan batuan (rock strength), berat jenis
dan parameter lainnya.
3. Tahap Penyelidikan Terinci
Tahap penyelidikan terinci dimaksudkan untuk mendapatkan data-data yang
diperlukan untuk penyelesaian masalah, adapun data-data yang akan diambil
yaitu :
i.

Waktu total daur pemboran dari suatu alat bor, baik waktu untuk bergerak
kelubang berikutnya, mengatur boom dan feed, membor batang bor,
menambah batang bor, melepas batang bor, maupun memasangpenutup
(dummy plug) , sehingga didapatkan kapasitas pemboran.

ii. pengukuran terhadap geometri pemboran dan peledakan, berat primer per
lubang, berat muatan column.
iii. Efisiensi kerja dari alat dan tenaga kerja.
iv. pengukuran terhadap hasil peledakan yaitu kemajuan terowongan dan ada
tidaknya over break
Pengamatan dilapangan untuk mengetahui pelaksanaan pemboran dan peledakan,
data dan jumlah bahan peledak yang dipakai setiap peledakan serta masalahmasalah yang dihadapi.

Setelah melalui tahap ini maka dilanjutkan dengan :
a. Analisis terhadap rancangan pola pemboran yang ada saat ini
Disini dilakukan perhitungan teoritis

hasil yang akan dicapai serta

pemaparan masalah yang akan terjadi dengan pola yang digunakan.
b. Perencanaan perubahan terhadap pola pemboran yang perlu dilakukan

Penentuan rancangan yang paling sesuai serta perbandingannya terhadap
rancangan semula dikaitkan dengan keefektifan pemboran dan hasil
peledakan.
c. Perencanaan peledakan terhadap bentuk terowongan yang akan dibuat
serta panjang terowongan yang akan dibuat dengan metode Heading.
Membandingkan hasil peledakan terowongan dan panjang terowongan
dengan metode Heading dilapangan dengan rancangan terowongan yang telah
dibuat.

BAB III
PENELITIAN DI LAPANGAN

A. METODOLOGI PENELITIAN
Didalam melaksanakan penelitian permasalahan ini, penulis menggabungkan
antara teori dengan data-data lapangan,sehingga dari keduanya didapat
pendekatan penyelesaian masalah. Adapun urutan pekerjaan penelitian yaitu :
1. Study literatur, brosur-brosur, laporan penelitian terdahulu dari perusahaan.
2. Pengamatan langsung di lapangan, dilakukan dengan cara peninjauan lapangan
untuk melakukan pengamatan langsung terhadap semua kegiatan di daerah
yang akan diteliti
3. Pengambilan Data, dengan pengukuran langsung di lapangan maupun
penelitian di laboratorium.
4. Akuisisi Data
a. Pengelompokan data
b. Jumlah data
c. Uji realitas
5. Pengolahan data
6. Analisis hasil Pengolahan data
7. Kesimpulan

B. RENCANA JADWAL PENELITIAN

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

1. STUDI LITERATUR
2. PENGAMATAN
3. PENGAMBILAN DATA
4. PENGOLAHAN DAN
ANALISIS DATA
5. PEMBUATAN
LAPORAN

C. RENCANA DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR TABEL
DAFTAR LAMPIRAN
Bab
I. PENDAHULUAN
II. TINJAUAN UMUM
2.1. Lokasi dan Kesampaian Daerah
2.2. Keadaan Topografi dan Geologi
2.3. Peralatan yang digunakan
2.4. Sistem Penambangan
III. DASAR TEORI
3.1 Peledakan pada tambang bawah tanah
3.2 Rancangan Metode heading untuk kemajuan terowongan.
3.3 Sifat-sifat batuan yang mempengaruhi peledakan
3.3. 1 Kekuatan Batuan
3.3. 2 Densitas, Porositas dan derajat kejenuhan
3.3. 3 Struktur geologi
3.4 Sistem klasifikasi batuan
3.4. 1 RQD
3.4. 2 Klasifikasi Geomekanik
3.5 Karakteristik bahan peledak untuk rancangan peledakan
3.5. 1 Bobot isi
3.5. 2 Kecepatan detonasi
3.5. 3 Kepekaan

3.5. 4 Ketahanan terhadap air
3.5. 5 Sifat gas beracun
3.6 Mekanisme Pecahnya Batuan
3.7 Geometri pemboran dan peledakan
3.8 Perilaku Gelombang Ledakan
3.9 Estimasi Biaya Pemboran dan Peledakan
IV. KARAKTERISTIK MASSA BATUAN DAN PELEDAKAN
4.1

4.2

V.

Karakteristik massa batuan
4.1.1

Komposisi Mineral

4.1.2

Struktur Batuan

4.1.3

Sifat Fisik Batuan

4.1.4

Sifat Mekanik

4.1.5

Klasifikasi massa batuan

Karakteristik peledakan
4.2.1

Geometri Peledakan

4.2.2

Pola dan Arah peledakan

4.2.3

Volume setara dan Powder factor

4.2.4

Tingkat fragmentasi

4.2.5

Produksi pemboran

PEMBAHASAN
5.1 Pemboran
5.2 Peledakan
5.3 Bentuk akhir terowongan hasil peledakan untuk metode Heading
5.4 Penilaian secara teknik terhadap hasil peledakan
5.5 Penilaian secara ekonomi terhadap hasil peledakan

VI. KESIMPULAN
DAFTAR PUSTAKA

D. RENCANA DAFTAR PUSTAKA

1. Hemphill b., Gary, “Blasting Operation”, First Edition, Mc. Graw Hill Inc.,
New York
2. Langefors U., and Kihlstrom, B., “The Modern Technique of Rock Blasting”,
Second Edition, A Heelsted Press Book John Willey & Sons, New York,1973
3.

Moelhim Karthodharmo, Irwandy Arif, Suseno Kramadibrata., “Teknik
Peledakan”, Diktat Kuliah Jilid I, Jurusan Teknik Pertambangan, Fakultas
Teknologi Mineral, Institut Teknologi Bandung, 1984

4. Made Astawa Rai, “Terowongan”, Laboratorium Geoteknik Pusat Antara
Universitas – Ilmu Rekayasa, Institut Teknologi Bandung, 1987/1988.
5.

Koesnaryo, S., “Bahan Peledak dan Metode Peledakan”, Jurusan Teknik
Pertambangan, UPN “Veteran” Yogyakarta, 1985

6.

Samhudi, “ Teknik Peledakan “, Departemen Pertambangan dan Energi,
Direktorat Jenderal Pertambangan Umum, Pusat Pengembangan Tenaga
Pertambangan, 1994.

7. Yanto Indonesianto, M.Sc, “Persiapan Pembukaan Tambang Bawah Tanah”,
Jurusan Teknik Pertambangan, Fakultas Teknologi Mineral, UPN “Veteran”
Yogyakarta, 1999.
8. Ir. Edy Purwanto ME. (2002), Diktat Perencanaan Tambang Terbuka, Pusat
Pendidikan dan Pelatihan Teknologi Mineral dan Batubara, Ba