## JENERAL

## Jurnal Teknologi Sumberdaya Mineral
Vol. 3, No. 2, 2022
Jurnal hompage://jurnal.unej.ac.id/index.php/JENERAL/index
Analisis Perbandingan Metode Kuz-Ram dan Digital Image Analysis pada Tanah Penutup Tambang Batubara PT. XYZ, Kalimantan Timur 1
Comparative Analysis of Kuz-Ram Method and Digital Image Analysis on Coal Mining Overburden, PT. XYZ, East Kalimantan
Fanteri Aji Dharma Suparno a,2 , Haeruddin a , Siti Aminah a , Difan Tri Andalas b
a Program Studi Teknik Pertambangan, Fakultas Teknik, Universitas Jember, Jl. Kalimantan 37 Jember b Mahasiswa Program Studi Teknik Pertambangan, Fakultas Teknik, Universitas Jember, Jl. Kalimantan 37 Jember

## ABSTRAK
PT. XYZ adalah perusahaan tambang batubara yang beroperasi di Kalimantan Timur. Metode penambangan yang  digunakan  adalah open  pit dengan  kegiatan  pemberaian  utama  tanah  penutup  adalah  peledakan. Fragmentasi menjadi faktor penting dalam peledakan dimana untuk perusahaan ini ukuran fragmentasi tidak melebihi  80  cm  atau  ≤  15%  berdasarkan  pada  ukuran bucket alat  gali.  Metode  yang  digunakan  dalam menganalisis fragmentasi hasil peledakan yaitu Digital Image Analysis secara aktual di lapangan menggunakan perangkat lunak Split- Dekstop , dan secara teoritis menggunakan metode Kuz-Ram. Hal ini dimaksudkan untuk mengetahui dan membandingkan persentase distribusi ukuran fragmentasi hasil peledakan. Hasil dari analisis fragmentasi peledakan PT. XYZ di lapangan, dilakukan pada dua lokasi pengambilan data yaitu loading point A1 dan A2. Geometri peledakan ada A1 adalah burden 5,04 m, spasi 6,03 m, menghasilkan fragmentasi ukuran ≥  80  cm  sebesar  8,15%  dan  A2  adalah  burden  5,2  m,  spasi  5,7  m,  menghasilkan  fragmentasi  5,61%  ini berdasarkan metode Digital Image Analysis dengan Split-Dekstop . Sedangkan dengan metode prediksi Kuz- Ram justru sebaliknya menghasilkan ukuran fragmentasi dengan persentase yang besar yaitu pada quarry A1 sebesar 24,17% dan A2 sebesar 22,99%, pada fragmentasi berukuran ≥ 80 cm.
Kata kunci: tanah penutup, fragmentasi, split-desktop, kuz-ram

## ABSTRACT
PT. XYZ is a coal mining company operating in East Kalimantan. The mining method used is open pit with the main overburden removal activity being blasting. Fragmentation is an important factor in blasting where for this company the fragmentation size does not exceed 80 cm or ≤ 15% based on the digging bucket size. The method used in analyzing the fragmentation of blasting results is the actual Digital Image Analysis in the field using Split-Dekstop software, and theoretically using the Kuz-Ram method. This is intended to determine and compare  the  percentage  size  distribution  of  fragmentation  blasting  results.  The  results  of  the  blasting fragmentation analysis of PT. XYZ in the field, carried out at two data collection locations, namely loading points A1 and A2. The blasting geometry in A1 is 5.04 m burden, 6.03 m spacing, resulting in fragmentation size ≥ 80 cm of 8.15% and A2 is 5.2 m burden, 5.7 m spacing, resulting in 5.61% fragmentation based on the Digital Image Analysis method with Split-Desktop. Whereas the Kuz-Ram prediction method, on the contrary, produces fragmentation sizes with a large percentage, namely in quarry B7 of 24.17% and B8 of 22.99%, in fragmentation sizes ≥ 80 cm.
Keywords: overburden, fragmentation, split-desktop, kuz-ram
1 Info  Artikel:  Received:  17  November  2022,  Revised:  10  Desember  2022,  Accepted:    12  Desember  2022, Published: 22 Desember 2022
2 E-mail: fanteri.teknik@unej.ac.id

## PENDAHULUAN
PT.  XYZ  belokasi  di  Kalimantan  Timur  dengan  komoditas  utamanya  adalah  batubara. Aktivitas  pemberaian  tanah  penutup  dilakukan  dengan  peledakan.  Keberhasilan  sebuah peledakan diukur salah satunya dengan ukuran fragmentasi pada batuan yang diledakkan. Ukuran  fragmentasi akan mempermudah proses  pemuatan  dan  pengangkutan  (Ghadafi  et al.,2012). Ukuran fragmentasi yang mampu diangkut oleh alat gali tidak lebih dari 80 cm atau 15% dari ukuran bucket alat muat yang digunakan.
Beberapa  faktor  yang  mempengaruhi  ukuran  fragmentasi  diantaranya  adalah  faktor  yang dapat dikontrol dan tidak dapat dikontrol (Jimeno, 1995). Pendekatan matematis dan teoritis membantu menyelesaikan permasalahan ini dengan konsep distribusi fragmentasi batuan di lapangan.  Dari  hasil  analisis  ini,  perbandingan  distribusi  fragmentasi  batuan  yang  sesuai untuk alat muat yang ada bisa diperoleh. Dampak lebih besarnya adalah produktivitas alat gali muat menjadi meningkat.
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  menentukan  dan  menghitung  hasil  fragmentasi  rancangan geometri pengeboran dan peledakan yang sesuai dengan kondisi di lapangan, menghitung dan  membandingkan  distribusi  batuan  menggunakan Split  Desktop dan  memodelkan distribusi ukuran fragmentasi batuan hasil peledakan menggunakan Kuz-Ram .

## METODE PENELITIAN
Metodologi  penelitian  ini  yaitu  menggunakan Digital  Image  Analysis dengan  perangkat lunak Split-Desktop ,  data  yang  digunakan  berupa  foto  fragmentasi  hasil  peledakan  aktual dilapangan menggunakan kamera digital. Output dari data olahan  perangkat lunak berupa distribusi ukuran fragmentasi. Dengan membandingkan secara teoritis menggunakan metode persamaan  Kuz-Ram  dari  data  geometri  aktual  yang  didapatkan  di  lapangan,  kemudian menghubungkan ukuran rata-rata fragmentasi yang ditetapkan berdasarkan kemampuan alat crusher. Adapun analisis fragmentasi batuan dengan perangkat lunak Split-Desktop adalah dengan menggunakan foto hasil peledakan di lapangan. Foto ini kemudian diproses dengan bantuan Split Desktop dan hasilnya adalah persentase kelolosan material dan ukuran rata- rata  fragmentasi.  Standar  ukuran  fragmentasi  yang  telah  ditetapkan  yakni  ≥  80  cm maksimum sebanyak 15 % atau ≤ 15 %. Rumus Kuz-Ram yang digunaan adalah yaitu:
𝑋 = 𝐴 𝑥  [ 𝑉 𝑄 ] 0.8 𝑥 𝑄 0.17 𝑥  ( 𝐸 115 ) −0.63 (1)
Keterangan:
X = Ukuran Fragmentasi Rata-rata (cm) A = Faktor Batuan V = Volume Batuan per Lubang Tembak (BxSxL dalam m 3 ) Q = Jumlah Bahan Peledak per Lubang Tembak (kg) E = Relative Weight Strength Bahan Peledak (ANFO = 100. TNT = 115, Dabex 73 = 77)
Penentuan  distribusi  batuan  tanah  penutup  menggunakan  persamaan  Rossin  –  Ramler (Cunningham, 1983), yaitu:
𝑅𝑥 = 𝑒 −( 𝑋 𝑋𝑐 ) 𝑛 (2)
𝑋𝑐 = 𝑋 0.693 1 𝑛 ⁄ (3)
Keterangan:
Rx = Persentase Massa Batuan yang Tertahan dengan Ukuran X (cm) Xc = Karakteristik Ukuran Batuan (cm) X = Ukuran Ayakan (cm) n
= Indeks Keseragaman
R merupakan  persentase  material  yang  tertahan  di  ayakan.  Ini  bisa  diartikan  bahwa  ada material yang tidak lolos pada setiap ayakan.  Indeks n adalah indeks keseragaman ukuran distribusi fragmentasi peledakan dengan rentang nilai 0.6 – 2.2, dimana nilai n yang tinggi menunjukkan  keseragaman  yang  tinggi  pada  fragmentasi  batuannya,  dan  sebaliknya  jika nilai n kecil,  maka  fragmentasi  batuannya  tidak  seragam  dan  tidak  terkontrol.  Nilai n diperoleh dari persamaan Cunningham:
𝑛 = [2.2 − 14 𝐵 𝐷𝑒 ] [1 − 𝑊 𝐵 ] [1 + 𝐴 − 1 2 ] [ 𝑃𝐶 𝐿 ] (4)
Keterangan: n = Indeks Keseragaman De = Diameter Bahan Peledak (mm) W = Standar Deviasi dari Keakuratan Lubang Bor (W) ≈ 0 PC = Kolom Isian (m)
L = Tinggi Jenjang (m)

## PEMBAHASAN

## Kegiatan Peledakan
PT. XYZ menggunakan bahan peledak Dubex 73 (perpaduan 70% emulsi dan 30% ANFO). Pencampuran  dilakukan  di  MMU  (Mobile  Mixer  Unit). Booster seberat  200  gr  dirangkai dengan  detonator non-electric  inhole sebagai primer . Primer diletakkan  di  bawah  lubang tembak ( bottom priming ).
Tabel 1 Penggunaan Handak Loading Point A1 dan A2 Lokasi Geometri Peledakan (m) B (m) S (m) H (m) T (m) PC (m) J (m) L (m) A1 5.1 6.1 9.7 2.5 7.2 1.2 9.4 A2 5.2 5.6 9.6 2 7.1 1.1 9.5

## Geometri Peledakan
Geometri peledakan berbeda di setiap loading point . Hal ini disebabkan perbedaan kondisi geologi dan target produksi yang ditentukan perusahaan setiap harinya.
Tabel 2 Geometri Loading Point A1 dan A2 Lokasi Jumlah Broken Material (ton) Jumlah Handak (kg) PF (Ton/kg)
A1 34,530.50 4,678.3 7.34 A2 34,975.30 4967.2 7.06 Jumlah 14.40 Rata-rata 7.2

## Sistem Peledakan dan Waktu Tunda
Pola peledakan Echelon/Corner Cut dan V-Cut sering dipakai di lokasi PT. XYZ. Sistem peledakan beruntun dan penyalaan menggunakan waktu tunda antar barisnya.
Tabel 3 Powder Factor (PF) Loading Point A1 dan A2 Lokasi Jumlah Lubang H (m) PC (m) Dabex 73 Booster (kg) ANFO Emulsi A1 50 9.7 7.2 1352.60 3155.30 10 A2 57 9.6 7.1 1493.40 3484.47 11
Target  produksi  sesuai  yang  ditentukan  perusahaan  berdasarkan  angka forecast adalah 35,000 ton/hari.  Data produksi actual di lapangan untuk loading point A1 dan A2  seperti pada Tabel 4. Data produksi dari loading point A2 mendekati angkat target perusahaan.
Tabel 4 Powder Factor (PF) Loading Point A1 dan A2
Lokasi Produksi/Lubang (Ton) Jumlah Lubang/Hari (n) Produksi Broken (Ton/hari) A1 664.04 52 34529.72 A2 613.55 57 34972.24 Jumlah 69501.96 Rata-rata 34750.98

## Analisis Perbandingan Split-Desktop dan Kuz-Ram
Tabel  5  menunjukkan  rekapitulasi  hasil  perbandingan  data  perhitungan  fragmentasi  baik secara aktual di lapangan menggunakan  perangkat lunak Split-dekstop dan prediksi model Kuz-ram  pada  daerah loading  point A1  dan  A2  dengan  standar  ukuran  fragmentasi  yang telah ditetapkan yakni ≥ 80 cm maksimum sebanyak 15 % atau ≤ 15 %.
Tabel 5 Perbandingan Split-Desktop dan Kuz-Ram pada Loading Point A1
Split-Desktop Metode Kuz-Ram Ukuran Ayakan (cm) Tertahan (%) Lolos (%) Ukuran Ayakan (cm) Tertahan (%) Lolos (%) 20 71.34 28.76 20 80.26 19.74 40 46.34 53.66 40 57.13 42.87 60 23.61 76.39 60 38.00 62.00 80 8.14 91.86 80 24.18 75.82 100 1.64 98.36 100 14.81 85.19 150 0 100 150 3.73 96.27
Tabel 6 Perbandingan Split-Desktop dan Kuz-Ram pada Loading Point A2 Split-Desktop Metode Kuz-Ram Ukuran Ayakan (cm) Tertahan (%) Lolos (%) Ukuran Ayakan (cm) Tertahan (%) Lolos (%) 20 55.59 44.41 20 77.87 22.13 40 27.70 72.30 40 54.32 45.68 60 13.04 86.96 60 36.04 63.96 80 5.62 94.38 80 22.98 77.02 100 1.93 98.07 100 14.07 85.93 150 0 100 150 3.75 96.25
Gambar 1 .  Grafik Perbandingan Split Desktop dan Kuz-Ram untuk Loading Point A1 (kiri) dan A2 (kanan)
≥ 20 cm ≥ 40 cm ≥ 60 cm ≥ 80 cm ≥ 100 cm ≥ 150 cm Split-Dekstop  71.25%  46.35%  23.62%  8.15%  1.65% 0% Kuz-Ram 80.25%  57.12%  37.90%  24.17%  14.80%  3.72%
90.00% 80.00% 70.00% 60.00% 50.00% 40.00% 30.00% 20.00% 10.00% 0.00%
Ukuran Material
≥ 20 cm ≥ 40 cm ≥ 60 cm ≥ 80 cm ≥ 100 cm ≥ 150 cm Split-Dekstop  55.58% 27.69% 13.03%  5.61%  3.83% 0% Kuz-Ram 77.88% 54.33% 36.05% 22.99% 14.08%  3.76%
90.00% 80.00% 70.00% 60.00% 50.00% 40.00% 30.00% 20.00% 10.00% 0.00% Ukuran Material
Gambar 2 . Foto Hasil Peledakan untuk Loading Point A1 (atas) dan A2 (bawah)
Dari Gambar 1 di atas dapat disimpulkan bahwa baik pada loading point A1 dan A2 dengan Split Desktop untuk hasil fragmentasi ≥ 80 cm didapatkan nilai kurang dari yang ditentukan perusahaan (15%), yaitu 8,15% dan 5.61%. Pada loading point A1, geometri peledakan yang sesuai adalah 5.04 (B), 6.03 (S), 2.5 (Stemming), 1.1 (Subdrill), dan 7.3 (PC). Sedangkan pada  loading  point  A2,  geometri  peledakan  yang  sesuai  adalah  5.2  (B),  5.7  (S),  2.5 ( Stemming ), 1.2 ( Subdrill ), dan 7.18 (PC). Metode Kuz-Ram memberikan hasil yang lebih besar  untuk  fragmentasi  dimana  untuk  hasil  fragmentasi  ≥  80  cm  semuanya  di  atas  nilai ambang batas perusahaan (15%). Untuk loading point A1 sebesar 24.17% dan A2 sebesar 22.99%. Gambar 2 memperlihatkan perbedaan hasil peledakan di lapangan antara loading point A1 dan A2.
Gambar 3. Grafik Perbandingan Split Desktop dan Kuz-Ram A1 dan A2
Garis putus-putus pada grafik di atas menunjukan bahwa untuk kedua loading point A1 dan A2  tingkat  fragmentasi  nya  sudah  efektif  memasuki  zona  aman  dari  ketetapan  persentase jumlah ukuran lebih besar dari 80 cm berdasarkan ukuran bucket berdasarkan perhitungan secara aktual di lapangan menggunakan software split-dekstop . Adapun faktor-faktor yang
dapat  menyebabkan  perbedaan  antara  perhitungan  fragmentasi  secara  aktual  di  lapangan ( split-dekstop ) dengan estimasi model kuz-ram antara lain:
a. Pada penentuan bobot nilai lima parameter dari indeks kemampuan ledakan berdasarkan Lilly (1986), faktor kehadiran air dalam lubang ledak tidak diperhitungkan, padahal hal tersebut dapat mempengaruhi tingkat daya ledak yang dihasilkan;
b. Estimasi model Kuz-Ram juga pada jumlah isian bahan peledak setiap lubang dianggap sama untuk semua lubang ledak, sedangkan penerapan di lapangan isian bahan peledak setiap lubang berbeda-beda;
c. Dalam  estimasi  model  Kuz-Ram  tidak  memperhitungkan  pengaruh  dari  waktu  tunda peledakan, sedangkan aplikasi di lapangan menerapkan peledakan dengan sistem delay antar baris satu dengan baris yang lainya. Padahal penggunaan waktu tunda dapat pula memperbaiki tingkat distribusi fragmentasi.

## KESIMPULAN
Geometri yang diterapkan pada kegiatan peledakan tanah penutup di PT. XYZ pada loading point A1 dengan nilai burden 5.04 m dan spasi 6.03 m serta A2 dengan nilai burden 5.2 m dan spasi 5.7 m sudah cukup baik untuk mendapatkan ukuran fragmentasi ≥ 80 cm dibawah 15%, walaupun memang tetap ada pula boulder ukuran ≥100 cm 1,65 % (A1) dan 1,92% (A2)  yang  dihasilkan,  tetapi  tidak  melewati  zona  nyaman  dari  kebutuhan  dan  spesifikasi ukuran bucket.
Perbandingan  distribusi  ukuran  fragmentasi  secara  aktual  menggunakan Digital  Image Analysis ( Split-Dekstop )  pada  dua loading  point A1  dan  A2  menghasilkan  ukuran fragmentasi  yang  berukuran  ≥  80  cm  berturut-turut  yaitu  8,15%  dan  5,61%.  Sedangkan berdasarkan  perhitungan  distribusi  ukuran  fragmentasi  dengan  model  Kuz-Ram  pada loading point A1 dan A2 menghasilkan fragmentasi berukuran ≥ 80 cm berturut-turut yaitu 24,17% dan 22,99%.
Faktor – faktor yang mempengaruhi dari ukuran fragmentasi hasil peledakan pada loading point  A1  dan  A2  yakni  terdapatnya  struktur  batuan  (kekar)  yang  berbeda  pada  masing- masing front penambangan, ke dalam lubang tembak yang berkurang dari rancangan awal peledakan yang bukan hanya berefek pada ukuran fragmentasi bahkan dapat menimbulkan ( toe ) tonjolan pada lantai jenjang akibat tidak adanya subdrilling , serta geometri peledakan yang cukup jelas mempengaruhi tingkat dari ukuran fragmentasi hasil peledakan.

## DAFTAR PUSTAKA
Ash, R.L, (1967). Design of Blasting Round, Surface Mining , B.A. Kennedy Editor, Society for Mining, Metallurgy, and Explotion, Inc. Page. 565-584
Cunningham,  C,V,B.  (1983).  “The  Kuz-Ram  model  for  prediction  of  fragmentation  from blasting”. First International Symposium on Rock Fragmentation by Blasting , Lulea, Sweden.
Franklin,  J.A  dan  Katsabanis,  T.  (2016). Measurement  of  Blast  Fragmentation ,  A.A Balkema, Rotterdam.
Ghadafi  M.a.,  Komar  S.,  dan  Sudarmono  D,  (2012). Kajian  Teknis  Geometri  Peledakan Berdasarkan Analisis blastability dan digging rate alat gali muat di pit MT-4 tambang
air  laya  PT.  Bukit  Asam  (Persero)  Tbk,  Tanjung  Enim  Sumatera  Selatan ,  Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya, Palembang.
Higgins,  M.,  Bobo,  T.,  Girdner,  K.,  Kemeny,  J.  And  Seppala,  V.,  (2019).  “Intergrated software tools and methodology for optimization of blast fragmentation”. Gen. Proc Of The 25 th Ann Conf on Expl And Blasting Tech ., Nashville. Hustrulid, W., (2020). Blasting Principles For Open Pit Mining. General Design Concepts , Rotterdam.
Jimeno, C.L. (2015). Drilling and Blasting Of Rocks . A.A Bakema, Rotterdam. Nobel, D., (2011). Efficient Blasting Techniques. Blast Diynamics .
Singgih,  S.,  2006.  Teknik  Peledakan.  Universitas  Pembangunan  Nasional  “Veteran” Yogyakarta.
Venkantesh,  M.  (2010). Limestone  Rock  Fragmentation  Analysis  using  WipFrag . Departemen of Mining Engineering National Institude Of Technology Rourkela.
Zubair, Siddiqui, F.I, Ali Shah, S.M, Behan, M.Y. (2013). Measurements of size distribution of blasting rock using digital image processing , Departement of mining engineering,
Meran University of engineering and technology, Jamshoro.