RANGKAIAN PELEDAKAN A. PELEDAKAN CARA NON-LISTRIK 1. Sumbu Api ( Safety Fuse ) Sumbu api adalah alat berupa sumbu yang fungsinya adalah merambatkan api dengan kecepatan tetap.Perambatan api tersebut dapat menyalakan detonator yang dipasang pada ujung sumbu guna meledakkan bahan peledak. Sumbu api terdiri dari inti berupa black powder dan pembungkus berupa tekstil dan material kedap air. Fungsi pembungkus untuk menjaga sumbu api dari kerusakan mekanis dan kerusakan akibat air atau minyak. Kecepatan rambat sumbu api yang biasa diperdagangkan adalah : •
130 detik per meter ( 120 detik/yard), pada permukaan laut dengan variasi 10 detik, untuk sumbu api buatan USA.
•
120 detik per meter dengan variasi yang sama, untuk sumbu api standar Eropa.
Sumbu api harus disimpan digudang yang sejuk, kering dan mempunyai ventilasi yang baik. Terhindar dari cairan yang mungkin dapat merusak. Suhu penyimpanan 50 – 100 0 F dan kelembaban relatif rendah. Pemasangan Detonator pada sumbu api Pemasangan detonator pada sumbu api dapat dilakukan dengan memakai crimper. Crimper dibagi menjadi 2 macam yaitu : •
Bench - type Crimper
•
Hand – type Crimper
Cara pemasangan sebagai berikut : •
Potong sumbu api tegak lurus, sesuai dengan panjang yang diperlukan.
•
Ambil detonator secara hati-hati dari kemasan.
•
Masukkan ujung sumbu api yang baru dipotong tepat kedalam detonator sedalam mungkin.
•
Jepit mulut detonator yang mengarah sumbu api dengan sempurna,
•
Celupkan seluruh detonator dan sumbu api sepanjang satu inch kedalam larutan penyebab kedap air.
•
Hindari tekanan atau terkena panas pada ujung detonator yang tertutup.
2. Pembuatan Primer Untuk peledakan dengan lubang tembak besar telah tersedia primer yang dibuat pabrik disebut “ Booster “ sedangakn peledakan dengan lubang kecil perlu membuat primer dahulu. Pembuatan primer dengan cara memasang detonator kedalam cartridge bahan peledak kuat. Detonator yang dipakai adalahdetonator biasa yang telah dipasang pada ujung sumbu api. Cara pembuatan primer sebagai berikut ; •
Ambil dodol bahan peledak kuat, pembungkus jangan dibuang.
•
Buatlah lubang kira-kira 2 inch dalamnya ditengah-tengah salah satu ujung dari dodol memakai penusuk kayu atau tembaga.
•
Sisipkan detonator kedalam lubang sedemikian rupa sehingga detonator terbenam seluruhnya kedalam dodol.
3. cara menyalakan sumbu api Menyalan sumbu api dapat dilakukan dengan memakai hot wire fuse lighter, full wire fuse lighter, lead spritter, korek dan igniter cord. Apabial sumbu api dinyalakn akan terlihat pancaran api yang dikenal dengan nama ignition flame, menandakan sumbu terbakar dan berfungsi normal. Pembakaran akan merambat perlahan terus sepanjang sumbu api sampai pada ujung yang lain.
4. Sumbu Ledak Sumbu ledak adalah sumbu yang terdiri dari : inti “ initiating explosive “ dibalut lapisan plastic dan dibungkus dengannkombinasi tekstil, kawat dan lapisan plastic. Sumbu ledak mudah dan aman penggunaannya, mempunyai ketahan terhadap air yang baik sekali dan mempunyai kecepatan detonasi yang tinggi 21000 feet per detik. Sumbu ledak mempunyai kuat tarik yang baik, ringan dan fleksibel. Sumbu ledak apabila dinyalakan dapt merambatkan gelombang detonasi kesemua tempat sepanjang sumbu. Peledakan dengan sumbu ledak tidak memerlukan detonator didalam lubang tembak. Sumbu ledak sangat luas pemakaiannya, sangat cocok untuk daerah-daerah yang kondisi iklimnya banyak petir. Sumbu ledak dikemas dalam bentuk gulungan 500 ft, 1000 ft dalam kotak kemasan berisi 2-4 gulungan.
1. Delay Connector Delay connector disebut juga non-electric MS delay connector atau detonating relay connector. Delay connector adalh perlengkapan peledakan yang digunakan untuk menyelenggarakan peledakan tunda ( delay blasting ) dalam suatu peledakan memakai sumbu api. Delay connector mempunyai bermacam-macam interval waktu atau delay time. Bentuk delay connector adalah berupa tabung tembaga panjangnya ± 3 inch. Pada ujung-ujungnya diisi muatan bahan peledak dipisahkan oleh elemen yang fungsinya menunda peledakan dan disebut delay element. 2. Cara menyambung sumbu ledak Dalam peledakan memakai sumbu ledak, terutama peledakan dikuari, pemasangan sumbu ledak terdiri dari “ trunk line “ yaitu sumbu ledak sepanjang sisi lubang tembak dan brach atau “ downline “ yaitu Sumbu ledak yang menuju kedalam lubang tembak. Penyambungan sumbu ledak dengan delay connector dalam peledakan beruntun dapat dilakukan dengan cara memotong trunk line antara dua lubang tembak, kemudian kedua sumbu ledak yang telah terpotong dimasukkan kedalam ujung-ujung delay connector, selanjutnya dijepit supaya tidak mudah terlepas. 3. Cara menyalakan sumbu ledak Dalam peledakan memakai sumbu ledak hanya diperlukan satu detonator. Didalam setiap lubang tembak tidak perlu dipasang detonator. Sumbu ledak hanya dapat dinyalakan dengan detonator. Cara menyalakan sumbu ledak adlah sebagai berikut: 1. sumbu ledak dengan detonator biasa ( plain detonator ) •
sumbu api yang telah dipasang detonator disiapkan dengan panjang tertentu.
•
detonator yang dipasang pada sumbu api dikaitkan pada sumbu ledak memakai tape atau tali.
2. sumbu ledak dengan detonator listrik detonator listrik dikaitkan pada ujung sumbu ledak dengan memakai tape. 3. dalam penggunaan dilapangan kita harus menyiapkan dulu detonator yang diikatkan pada sumbu ledak sepanjang IS inch. Kemudian baru disambungkan dengan sumbu ledak utama memakai ikatan square knot.
Detonator yang dijelaskan diatas dipasang terakhir setelah semua rangkaian peledakan siap untuk diledakkan. 4. Cara memasang rangkaian peledakan memakai sumbu ledak. Hal yang perlu diperhatikan dalam penyambungan sumbu ledak adalah : - Setiap sambungan harus tegak lurus, penyambungan dengan plastic connector lebih baik. - Jarak antara sumbu ledak yang pararel tidak boleh kurang dari 0,2 m. - Jarak antara delay connector / relay connector dengan sumbu yang pararel harus paling sedikit 1,0 m. - Didalam round sumbu ledak tidak boleh membelit atau menggulung. - Detonator yang dipakai untuk meledakkan selalu diarahkan pada arah detonasi sumbu ledak yang diinginkan. 5. Nonel Nonel adalah tube plastik,yang mempunyai diameter luar 3 mm. didalamnya berisi suatu bahan reaktif yang dapat menjalankan gelombang kejut dengan kecepatan kira-kira 2000 meter per detik. Dua macam nonel yang tersedia: 1.A Nonel GT Mempunyai interval waktu : Short delag, deci-second dan half-second delay. Nonel GT/MS dipakai untuk peledakan tambang terbuka dan nonel GT/T dipakai untuk peledakan dalam terowongan. 2. A Nonel UNITED adalah system nonel yang terakhir. Detonator mempunyai delay yang sama. Dalam peledakan urutan waktu peledakan dipasang dipermukaan. Hal tersebut akan memudahkan pemakaian dan penyimpanannya. 6. Nonel detonator Bagian-bagian dari detonator adalah sebagai berikut : 1. Kelongsong alumunium, panjangnya bervariasi tergantung panjang dari delay element. 2. Base charge : bahan peledak kuat. 3. Primer charge : bahan peledak kuat yang peka terhadap nyala api. 4. Delay element 5. Sumbat karet
6. Nonel tube : panjangnya tertentu, ujung yang bebas ditutup. Macam-macam jenis nonel detonator: •
Nonel – standard
•
Nonel GT – HD dan Nonel UNITED – HD
•
Nonel GT – OD dan Nonel UNITED – OD
•
Nonel GT – HT dan Nonel UNITED – HT
B. PELEDAKAN CARA LISTRIK Rangkaian peledakan meliputi 3 elemen dasar rangkaian, yaitu : 1. Detonator listrik. 2. Kawat rangkaian : leg wire, connecting wire, firing line dan bus wire. 3. sumber tenaga : blasting machine dan AC-Power line.
1. Detonator Detonator dapat dibagi menjadi : 1. Instantaneous detonator 2. Milli-second detonator 3. Half-second detonator
2. Circuit wiring - Legwire adalah dua kawat yang menjadi satu dengan detonator listrik yang salah satu ujung dihubungkan dengan bridge wire yang terdapat dadalam detonator. - Connecting wire adalah kawat yang mempunyai isolasi dipakai untuk menghubungkan legwire dengan firing line. - Firing line atau leading wire adalah kawat yang dipergunakan untuk menghubungkan sumber tenaga listrik dengan rangkaian detonator. - Buswire adalah perpanjangan dari firing line dimana masing-masing detonator dihubungkan.
3. Rangkaian peledakan Ada 3 macam susunan rangkaian peledakan, yaitu : - Rangkaian Seri - Rangakaian pararel - Rangkaian Seri-Pararel
4. Perhitungan Rangkaian Peledakan Dalam Rankaian peledakan yang perlu ditentukan adalah apakah arus yang mengalir melalui rangkaian detonator dalam peledakan cukup untuk menyalakan seluruh detonator. Arus yang dihitung harus sama dengan atau lebih dari minimum standard yang tercantum.
RANGKAIAN PELEDAKAN Rangkaian Peledakan merupakan bentuk atau susunan yang dilakukan agar peledakan yang dilakukan dapat berjalan sesuai dengan yang diinginkan. Ada tiga elemen dasar rangkaian peledakan: 1. Detonator listrik Pada dasarnya detonator listrik terdiri dari sebuah metal shell yang di dalamnya terdapat power charge dan sebuah electrical ignition element yang dihubungkan dengan insulated wires yang disebut leg wire. Dan pada garis besarnya detonator listrik dapat di bagi menjadi dua macam yaitu : Instantaneous detonator (detonator tanpa element delay). Dellay detonator, dimana fungsi dari delay ini adalah : •
Menentukan muka peledakan.
•
Mengatur fragmentasi.
•
Mengurangi getaran yang ditimbulkan
2. Kawat rangkaian Ada beberapa kawat rangkaian yaitu : •
Legwire yaitu 2 kawat yg menjadi satu dengan detonator
•
Connecting wire yaitu kawat yang mempunyai isolasi untuk menghubungkan legwire
dengan firing line •
Firing line yaitu kawat yg digunakan untuk menghubungkan sumber tenaga listrik
dengan rangkaian detonator •
Buswire yaitu perpanjangan dari firing line dimana masing-masing detonator
(rangkaian seri atau parallel) dihubungkan. 3. Sumber tenaga berupa blasting machine Adapun beberapa tipe dari rangkaian listrik yaitu, 1. Rangkaian Seri
Rangakaian seri adalah rangkaian yang sangat sederhana dengan arus minimum yang disuplai Blasting Machine pada setiap detonator sekitar 1,5 Amper untuk menjamin tiap detonator tersebut meledak sempurna.prinsip peledakan adalah menghubungkan Legwire dari satu lubang ke lubang lain secara menerus, sehingga apabila sala satu detonator mati, maka seluruh rangkaian terputus dan akan berakibat gagal leda ( Miss fire). Pada sisitem seri akan diperoleh arus ( amper ) yang rendah dan tegangan atau voltage tinggi. Apabila salasatu kawat ada yang putus, maka seluruh rangkaian tidak dapat berfungsi. Umunya jumlah detonator pada system seri kurang dari 40 bijih degnan panjang Leg Wire ( Kabel Utama ) tiap detonator 7 m ( meter ). Tahanan total ( R t ) dan Voltage dari rangkaian seri dapat dihitung sebagai berikut. - PRINSIP DASAR R total ( R t ) = R1 + R2 + R 3 +R 4 +⋯…R n = n .R i total i 1 = i 2 = i n Volt = i ( n R ) V=IxR R T = RD + RC + RF Contoh : Hitunglah arus yang mengalir dalam rangkaian seri yang terdiri dari 40 detonator dengan panjang leg wire tembaga 24 ft, Connecting Wire tembaga 20 – AWG = 200ft dan Firing Line Tembaga 14 – AWG = 500ft Tahanan detonator ( R D ) Tahanan setiap detonator menurut table XXXIV adalah 2,3 ohm, Tahanan detonator dalam rangkaian = R D = 40 x 2,3 ohm = 92 ohm Tahanan firing line dan tahanan connecting wire ( R C & R F ) Tahanan firing line connecting wire 500 ft 14 – AWG dan connecting wire 20 ft 20 – AWG. Dari table XXXIV tahanan kawat tembaga 14 – AWG adalah ,53 ohm / 1000 ft dan 20 – AWG adalah 10,15 ohm / 1000 ft. Catatan ; AWG ( American Wire Gauge, yaitu ukuran kawat standart amerika ) jawab ; Rf = 2×500ft×(2,53 ohm)/(1000 ft) = 2,53 ohm Rc = 200 ft × (10,15 ohm)/(1000 ft) =2,03 ohm Hitunglah tahanan total, R T
R T = RD + RC + RF R T = 92 ohm + 2,53 ohm + 2,03 ohm = 96,56 ohm Arus Arus yang mengalir dalam rangkaian seri dari sumber tenaga 220 Volt Power Line I = V/R =(220 volt)/(96,56 ohm) = 2,28 amper atau lebih besar dari ( > ) 2 Amper Tabel XXXV di tentukan bahwa minimum arus AC untuk rangkaian seri adalah 2,0 Amper. Hasil perhitungan di dapat 2,28 Amper , melampaui kebutuhan Minimum, sehingga peledakan dapat di laksanakan.
Gambar 1. Rangakian Seri
2.Rangkaian Parallel Rangkaian parallel adalah suatu rangkaian di mana setiap detonator mempunyai alur alternative dalam rangkaian tersebut, sehingga apabila sala satu atau beberapa detonator mati, detonator yang lainnya masih dapat meledak. Oleh sebab itu pengujian rangkaian menyeluruh secara langsung sangat riskan, apabila setiap detonator belum di uji. Untuk peledakan rangkaian parallel, arus minimum yang diperlukan per detonator sekitar 0.5 amper. Namun secara menyeluruh system parallel memerlukan arus tinggi dengan Voltage rendah dan untuk menyuplai tenaga listrik digunakan panel control khusus bukan dari Blastign Machine atau Expolder . Tahana parallel total ( R t ) di hitung sebagai berikut ;
PRINSIP DASAR 1/(R total) = 1/(R 1)+1/R2 +⋯+ 1/R3 i total=i1+i2+⋯in Volt =i ( n R)
Contoh : Suatu peledakan memakai 60 buah detonator jenis 16 – ft copper wire delay electric detonator dirangkai dalam parallel. Bus wire 200 ft 14 - AWG copper. Firing line terdiri dari “ Expendable Firing line “ 200 ft 14 – AWG copper dan “ Permanent firing line “ 2000 ft 110 – AWG sumber tenaga yang tersedia adalah 220 volt AC dan 440 Volt AC power line. Menurut table XXXV arus yang di hasilkan dari sumber tenaga untuk setiap detonator adalah minimum 1,0 amper dan maximum 10 amper untuk AC maupun DC. a. Tahanan detonator dalam rangkaian ( R D ) Tahanan setiap detonator menurut table 6.2, untuk 16 ft “ copper "wire detonator adlah 1,9 ohm. RD= (1,9 ohm)/(60 detonator) RD=0,032 ohm b.Tahanan Bus wire ( R B ) Tahanan Bus wire adalah : ½ x Panjang Bus Wire x Tahanan Kawat 14 – AWG / ft ( table XXXIV ). RB= 1⁄2 ×200 ft × (2,53 ohm)/(1000 ft) RB=0,253 ohm c. Tahana Firing Line ( R F ) Tahan firing line adalah jumlah dari tahanan Expendable Firing line 14 – AWG copper dan “
Permanent firing line 110 – AWG ( table XXXIV ). R F = tahanan Permanent firing line R f1=2×200 ft × (2,53 ohm)/(1000 ft) =1,012 ohm R F 2 = tahanan permanent firing line R f2=2 ×2000 ft × (0,999 ohm)/(1000 ft)=3,996 ohm RF = Rf1 + Rf2 R F = 1. 012 ohm + 3,996 ohm = 5 , 008 ohm d. Tahanan total ( R T ) RT=RD+RB+RF R T = 0,032 ohm + 0,253 ohm + 5,008 ohm R T = 5,293 ohm e. Arus Arus yang mengalir dalam rangkaian dari sumber tenaga 220 Volt AC atau 440 – volt AC dapat dihitung dengan rumus : I= V/R I= (220 volt)/(5,293 ohm) I = 41,56 Amper Arus per detonator= (41,56 amper)/(60 detonator)=0,69 amper/ detonator Sumber tenaga 220 volt AC tidak mencukupi untuk meledakan “ raoud “ dalam pembuatan trowongan . Sumber tenaga 440 – volt AC I= (440 volt)/5,293ohm I = 83,13 amper Arus per detonator= (83,13 amper)/(60 detonator)=1,38 amper/ detonator Ternyata sumber tenaga 440 – volt AC dapat di pakai unutk peledakan “ round “ karena arus yang mengalir per detonator diantara minimum 1,0 amper dan maximum 10 amper ( Tabel XXXV ) 3.Rangkaian Parallel – Seri Rangkaian ini terdiri dari sejumlah rangkaian seri yang di hubungkan parallel. Umumnya rangkaian ini di terapkan apabila peledakan memerlukan lebih dari 40 detonator dengan leg wire setipa detonator lebih dari 7 meter,serta dipetimbangan bahwa apabilah seluruh lubang ledak dihubungkan secara seri memerlukan power yang besar. Perhitungan tahanan dan arus untuk memperoleh power atau voltage yang sesuai ,adalah sebagai berikut :
Hitung duluh tahanan total untuk setiap rangkaian Hitung tahanan pada rangkaian parallel - seri degnan menganggap bahwa tahanan total hubungan seri sebagai tahanan pada rangkaian parallel. Cara parallel cukup efektif untuk jumlah lubang ledak kurang dari 300, namun demikian perlu di pertimbangkan pula bahwa untuk jumlah lubang ledak sampai ratusan rangkaian dan perhitungan menjadi tambahan kompleks.
Contoh : Suatu rangkaian parallel – seri terdiri dari 4 seri masing – masing mempunyai 40 detonator short delay ( Gbr diatas ) dengan tahanan tiap detonator 1,8 ohms, kawat penyambung ukuran 22 AWG 40 m, dan kawat utama 22 AWG 150 m, hitunglah total tahan dan voltage. Penyelesaian ;
Pemilihan sistem rangkaian akan tergantung dari pada jumlah detonator listrik yang akan diledakan. Secara umum, sambungan seri digunakan untuk jumlah lubang tembak yang sedikit, < 50 detonator. Sedangkan paralel – seri atau seri – paralel digunakan bila sejumlah besar detonator listrik yang akan diledakkan. Paralel biasanya hanya digunakan untuk peledakan secara khusus, banyak diterapkan pada tambang dalam.
