Jurnal Teknologi Pertambangan Volume. 1 Nomor. 1 Periode: Maret-Agustus 2015  

 52  

                                                   1. PENDAHULUAN Pit 3000 Block 5 South Block merupakan area penambangan Batubara yang dimiliki PT. Trubaindo Coal Mining yang rencananya akan dibuka pada quarter 3 tahun 2014. Berdasarkan pengamatan di daerah penelitian, front kerja penambangan Batubara merupakan daerah perbukitan. Disamping itu, bukaan tambang terletak pada daerah terendah dari topografi di sekitarnya.

Bardasarkan data yang diperoleh dari stasiun pengukuran curah hujan di South Block PT. Trubaindo Coal Mining, Pit 3000 Block 5 South Block memiliki curah hujan tinggi (114,64 mm/hari). Sedangkan curah hujan rata – rata setiap tahun sebesar 2.680 mm. Data curah hujan diperoleh selama 5 tahun terakhir, yaitu dari tahun 2009 – 2013.

Berdasarkan keadaan topografi dan kondisi klimatologi daerah penelitian, air limpasan dari permukaan di sekitar bukaan tambang berpotensi masuk ke dalam front kerja penambangan Batubara. Mengingat belum adanya suatu rancangan sistem penyaliran tambang di daerah penelitian, maka kegiatan penambangan Batubara akan terganggu dengan adanya genangan - genangan air di area penambangan. Oleh karena itu, untuk mendukung adanya rencana kegiatan penambangan Batubara,

perlu dilakukan perancangan sistem penyaliran tambang pada quarter tersebut.

Wilayah Ijin Usaha Pertambangan (WIUP) PT. Trubaindo Coal Mining secara geografis terletak pada koordinat 115o38’00” BT - 115o48’30” BT dan 0o27’44” LS - 0o33’35” LS. Sedangkan secara administrasi termasuk dalam wilayah Kecamatan Muara Lawa, Kecamatan Muara Pahu, Kecamatan Damai, Kecamatan Bentian Besar, dan Kecamatan Melak, Kabupaten Kutai Barat, Provinsi Kalimantan Timur.

2. DASAR TEORI a. Curah  Hujan  Rencana  

Penentuan   Cuarah   hujan   rencana  menggunakan   persamaan   distribusi   Gumbel,  yaitu:  

)( YnYrn

xXXr −+=

δδ  

Keterangan : Xr = hujan harian maksimum dengan periode ulang

tertentu (mm)

X = curah hujan rata-rata (mm) δ x = standar deviasi nilai curah hujan dari data δn = standar deviasi dari reduksi variat, tergantung

dari jumlah data (n) Yr = nilai reduksi variat dari variabel yang

diharapkan terjadi pada PUH

RANCANGAN TEKNIS SISTEM PENYALIRAN TAMBANG PADA PIT 3000 BLOCK 5 SOUTH BLOCK PT. TRUBAINDO COAL MINING KABUPATEN KUTAI BARAT

PROVINSI KALIMANTAN TIMUR

Suyono, Indun Titisariwati, Abdul Mustaqfirin

Prodi Teknik Pertambangan, Fakultas Teknologi Mineral, UPN “Veteran” Yogyakarta, Jl. SWK 104 (Lingkar Utara), Yogyakarta 55283 Indonesia

ABSTRAK Pit 3000 Block 5 South Block merupakan proyek penambangan Batubara milik PT. Trubaindo Coal Mining. PT. Trubaindo Coal Mining adalah anak perusahaan dari PT. Indo Tambangraya Megah. Kegiatan penambangan Batubara sebagian besar dikerjakan oleh PT. Pamapersada Nusantara sebagai kontraktor utama. Proyek ini berlokasi di Kecamatan Melak, Kabupaten Kutai Barat, Provinsi Kalimantan Timur.

Berdasarkan analisis data curah hujan dari tahun 2009 – 2013, diperoleh curah hujan rencana adalah 140,84 mm/hari, intensitas curah hujan 48,83 mm/jam dengan periode ulang hujan 3 tahun dan resiko hidrologi sebesar 86,83 %.

Sumber utama air tambang di Pit 3000 Block 5 South Block adalah air hujan. Saat ini belum ada rancangan sistem penyaliran tambang yang mendukung kegiatan penambangan Batubara di Pit 3000 Block 5 South Block pada quarter 3 – 4 tahun 2014. Rancangan sistem penyaliran tambang yang direncanakan merupakan kombinasi antara mine drainage system dengan mine dewatering system.

Saluran terbuka dibuat di sekitar bukaan tambang Pit 3000 Block 5 South Block untuk mencegah masuknya air limpasan ke area penambangan. Air yang masuk ke dalam bukaan tambang dialirkan secara alami ke dalam sump.

Air dari dalam sump dipompa menuju kolam pengendapan. Pompa yang dipakai adalah merk Multiflo 420. Kolam pengendapan pada quarter 3 – 4 memiliki panjang 100 m dengan lebar 30 m dan kedalamannya 5 m. Perawatan kolam pengendapan dilakukan setiap 341 hari pada quarter 3 dan setiap 153 hari pada quarter 4.

Kata  Kunci:  Curah  Hujan,  Sistem  Penyaliran  Tambang,  Pompa    

Rancangan Teknis Sistem Penyaliran Tambang pada Pit 3000 … Suyono  

 53

Yn = nilai rata-rata dari reduksi variat, tergantung dari jumlah data

b. Intensitas  Curah  Hujan  

Penentuan   intensitas   curah   hujan  menggunakan  rumus  manonobe,  yaitu:  

3/2

24 24

24⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛=

t

RI

Keterangan : I = Intensitas curah hujan (mm/jam) t = Lama waktu hujan atau waktu konstan (jam) R24 = Curah hujan maksimum harian(mm).

c. Debit  Air  Limpasan  

Penentuan   debit   air   limpasan   menggunakan  rumus  rasional,  yaitu:  

Q = 0,278. C . I .A

Keterangan : Q = debit air limpasan maksimum (m3/detik) C = koefisien limpasan I = Intensitas curah hujan (mm/jam) A = Luas daerah tangkapan hujan(km2)

d. Dimensi  Saluran  Terbuka  dan  Gorong-­‐Gorong  

Perhitungan   kapasitas   pengaliran   suatu  saluran   dapat   dihitung   menggunakan   rumus  Manning,  yaitu:  

Q  =  1/n  .  A  .  S1/2  .  R2/3      Keterangan  :  Q   =  debit  pengaliran  maksimum  (m3/detik)  A   =  luas  penampang  (m2)  S   =  kemiringan  dasar  saluran  (%)  R   =  jari-­‐jari  hidrolis  (meter)  n   =   koefisien   kekerasan   dinding   saluran  

menurut  Manning    

e. Sumuran  Perhitungan   volume   optimal   sumuran  adalah  sebagai  berikut:  

Vsump   =  V  total  Limpasan  -­‐  Vpemompaan    

f. Head  Perhitungan  head  total  adalah  sebagai  berikut:  

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+++=

g

vhhhH fps 2

2

   

Keterangan  :  

H   =  head  total  pompa  (m).  

hs   =  head  statis  pompa  (m).  

hp   =  beda  head  tekanan  pada  kedua  permukaan  air  (m).  

hf   =  head  untuk  mengatasi  berbagai  hambatan  pada  pompa  dan  pipa  (m),      meliputi  head  gesekan  pipa,  serta  head  belokan  dan  lain-­‐lain.  

g

v

2

2

  =  head  kecepatan  (m).  

 Metodologi  Penelitian  Metodologi yang dilakukan dalam penelitian ini, yaitu:

1. Studi  Literatur.  Dilakukan   dengan   mengumpulkan   beberapa  informasi   yang   berhubungan   dengan  penelitian  ini.  Mulai  dari  buku  buku  literature,  paper,   laporan   penelitian   yang   membahas  masalah  yang  sama,  wawancara,  dan  internet.  

2. Pengumpulan  Data.  Data   curah   hujan   harian,   Peta   topografi   dan  peta   rencana  kemajuan   tambang  Zona  1,  Data  data  lainnya  yang  mendukung  penelitian.  

3. Observasi  Lapangan.  

4. Pengolahan  dan  Analisis  Data.  

5. Penyusunan  Laporan.  Hasil   penelitian   berupa   rancangan   system  penyaliran  tambang  akan  disusun  dalam  suatu  laporan.  

3. ANALISIS Sumber  Air  Sumber   air   yang   ada   pada   lokasi   penelitian  berasal  dari  air  hujan.  Sedangkan,  keberadaan  air  tanah   di   lokasi   penelitian   diasumsikan   tidak  mempengaruhi   total   air   tambang.   Hal   ini  disebabkan   debit   air   tanah   sangat   kecil   dan  litologi   di   lokasi   penelitian  mayoritas  merupakan  lapisan  impermeable.  

Daerah  Tangkapan  Hujan  Pit   3000   Block   5   South   Block  merupakan   dataran  rendah   yang   terletak   diantara   daerah   perbukitan  dengan   elevasi   tertinggi   127   mdpl   dan   elevasi  terendah   40   mdpl.   Kondisi   topografi   lokasi  tersebut   juga   merupakan   daerah   dengan  perbukitan  yang  curam.  Hal  ini  menyebabkan  arah  aliran   air   limpasan   yang   terdapat   di   sekitar   area  penambangan   mengarah   ke   lubang   bukaan   Pit  3000   Block   5   South   Block   dengan   koefisien  limpasan  yang  besar.  Luas  masing-­‐masing  daerah  tangkapan  hujan  dapat  dilihat  sebagai  berikut    Curah  Hujan  Rencana  Analisis   curah   hujan   didasarkan   pada   data   curah  hujan   harian   maksimum   pada   lokasi   penelitian  selama  5   tahun   terakhir,  dari   tahun  2009  sampai  dengan   tahun   2013.   Hasil   analisis   menunjukan  bahwa  CH  harian  rencana  140,84  mm/hari.        

Rancangan Teknis Sistem Penyaliran Tambang pada Pit 3000 … Suyono

 54

Tabel 1. Luas Daerah Tangkapan Hujan Pit 3000 Block 5 SB

No. Quarter DTH Luas

(km2 ) 1

3

I 0,26 2 II 0,16 3 III (inpit) 0,02

4 IV (inpit) 0,19 1

4

I 0,88 2 II 0,24 3 III 0,16 4 IV 0,07 5 V 0,26

6 VI (inpit) 0,11 7 VII (inpit) 0,39

Intensitas  Curah  Hujan  Penentuan   intensitas   curah   hujan   dilakukan  menggunakan   rumus   Mannonobe.   Hasil   dari  penentuan  curah  hujan  harian  rencana  maksimum  digunakan   dalam   penentuan   intensitas   curah  hujan   ini.   Sehingga   intensitas   curah   hujan   adalah  sebesar  48,83  mm/jam.  Debit  Air  Limpasan  dan  Debit  Air  Tambang  Debit   air   limpasan   merupakan   banyaknya   air  limpasan   yang   ada   di   luar   area   bukaan   tambang.  Sedangkan,   untuk   debit   air   tambang   adalah  banyaknya   air   hujan   yang  masuk  ke   area  bukaan  tambang   dalam   satuan   waktu.   Besarnya   kedua  debit   ini   dapat   diketahui   dengan   menggunakan  rumus   rasional,   Sehingga   debit   yang   dihasilkan  dari  sumber  air  adalah  sebagai  berikut  :  

Tabel 2. Debit Air Limpasan Masing – Masing DTH No Quarter Daerah

Tangkapan Hujan (DTH)

Intensitas Hujan

(mm/jam)

Debit (m3/detik)

1 3 I 48,83 2,18 2 II 48,83 1,34 3 III (inpit) 48,83 0,20

4 IV (inpit) 48,83 2,09 1 4 I 48,83 7,31 2 II 48,83 2,02 3 III 48,83 1,33 4 IV 48,83 0,59

5 V 48,83 2,18 6 VI (inpit) 48,83 1,21 7 VII (inpit) 48,83 4,20 Rancangan  Sistem  Penyaliran  Tambang  Saluran  Terbuka.  Dimensi saluran terbuka dihitung menggunakan rumus Manning. Harga koefisien kekasaran saluran (n) yaitu 0,03, karena dinding saluran berupa tanah tanpa pengerasan. Berdasarkan hasil perhitungan,

dimensi dari saluran terbuka Pit 3000 Block 5 South Block adalah sebagai berikut :

Tabel 3. Hasil Perhitungan Dimensi Saluran Terbuka Pit 3000 Block 5 South Block

Quarter

Saluran S %

α0

n A m

b m

B m

h m

d m

I (hauling)

0,3

60

0,025

2,1

1,3

2,6

1,1

1

3 II 0,3

60

0,025

1,4

1,1

2,1

0,9

0,8

III (inpit)

0,3

60

0,025

0,5

0,6

1,2

0,5

0,4

IV (inpit)

0,3

60

0,025

2,1

1,3

2,6

1,1

0,9

I 0,3

60

0,025

6,9

2,3

4,6

2 1,7

II 0,3

60

0,025

1,7

1,2

1,7

1 0,9

III 0,3

60

0,025

0,9

0,8

1,6

0,7

0,6

4 Culvert

0,3

- 0,015

2,5

- - 1,8

-

IV (inpit)

0,3

60

0,025

1,4

1 2,1

0,9

0,8

V (inpit)

0,3

60

0,025

3,4

1,6

3,3

1,4

1,2

VI (hauling)

0,3

60

0,025

2,1

1,3

2,6

1,1

1

 Sumuran (sump) Sump berfungsi sebagai tempat penampungan air dan lumpur sementara pada pit bottom. Volume sump yang dibuat ditentukan berdasarkan alat gali yang akan digunakan, lebar pit bottom serta debit air yang akan ditampung. Alat gali yang digunakan adalah Excavator merk Komatsu tipe PC 1250 dan PC 200 LC Super Long Front jika akan dilakukan pengerukan endapan lumpur pada sump. Berdasarkan hasil perhitungan, volume sump minimum adalah 8.307,34 m3 pada quarter 3 dan 20.533,74 m3 pada quarter 4, sedangkan volume sump dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

Tabel 4. Volume Sump Sump V (m3) Quarter 3 20.238,13 Quarter 4 65.772,41

Sistem Pemipaan dan Pemopaan Air yang masuk ke dalam sump kemudian dipompakan menuju kolam pengendapan dengan menggunakan pompa dan pipa. Pompa yang digunakan adalah pompa tipe Multiflo 420 dengan menggunakan pipa HDPE ukuran diameter dalam 12

Rancangan Teknis Sistem Penyaliran Tambang pada Pit 3000 … Suyono  

 55

inci. Berdasarkan hasil perhitungan, diperoleh data-data pemompaan adalah sebagai berikut :

Tabel 5. Data Pemompaan Sump Pompa Elevasi

Awal (m)

Elevasi Akhir (m)

Panjang Pipa (m)

Quarter 3 Multiflo 420

20 52 159

Quarter 4 Multiflo 420

10 52 208

Tabel 6. Hasil Perhitungan Head

Pompa Head Statis (m)

Head Gesekan

(m)

Head Belokan

(m)

Head Kec (m)

Head Katup Isap (m)

Total Head (m)

Head Spek Alat (m)

Quarter 3

32 12,02 3,14 1,06 - 48,22 140

Quarter 4

42 18,39 4,65 1,25 - 66,29 140

Tabel 7. Hasil Perhitungan Kebutuhan Pompa

Sump Pompa Volume (m3/jam)

Jumlah Pompa

Jam Kerja

Pompa (jam/hari)

Quarter 3

Multiflo 420

1200 1 18

Quarter 4

Multiflo 420

1300 2 20

Kolam Pengendapan Fungsi kolam pengendapan adalah untuk mengendapkan lumpur atau material padatan dari air tambang sebelum dialirkan ke perairan umum. Berdasarkan data pengujian terhadap lumpur di lokasi penambangan, maka diperoleh persen padatan adalah 0,15 % dan persen air 99,85 %. Kecepatan pengendapan dari partikel padatan yaitu 0,0018 m/detik. Maka dengan membandingkan volume total yang masuk ke kolam pengendapan dengan kecepatan pengendapan, maka diperoleh luas minimal kolam pengendapan yang akan dibuat sebesar 212,54 m2 pada quarter 3 dan 428,33 m2 untuk quarter 4. Volume kolam pengendapan 14.235 m3 dengan waktu perawatan setiap 341 hari pada quarter 3 dan 153 hari pada quarter 4. Dimensi kolam pengendapan dapat dilihat pada gambar di lampiran. 4. KESIMPULAN 1. Metode  penyaliran  tambang  yang  cocok  adalah  

kombinasi  mine   drainage   system   dengan  mine  dewatering  system.  

2. Sumber  air  utama  yang  masuk  ke  dalam  lokasi  penambangan   adalah   air   hujan   dengan   debit  2,29   m3/detik   pada   quarter   3   dan   5,41  m3/detik  pada  quarter  4.  

3. Komponen   sistem   penyaliran   tambang   terdiri  dari  :    

a. Saluran  terbuka.  Quarter  3  :  1. Saluran  1  (hauling)   :  A  =  2,1  m2;  b  =  

1,3  m;  B  =  2,6  m;  h  =  1,1  m.  2. Saluran  2  (outpit)   :  A  =  1,4  m2;  b  =  

1,1  m;  B  =  2,1  m;  h  =  0,9  m.  3. Saluran  3  (inpit)   :  A  =  0,5  m2;  b  =  

0,6  m;  B  =  1,2  m;  h  =  0,5  m.  4. Saluran  4  (inpit)   :  A  =  2,1  m2;  b  =  

1,3  m;  B  =  2,6  m;  h  =  1,1  m.  Quarter 4 : 1. Saluran  1  (outpit)   :  A  =  6,9  m2;  b  =  

2,3  m;  B  =  4,6  m;  h  =  2  m.  2. Saluran  2  (outpit)   :  A  =  1,7  m2;  b  =  

1,2  m;  B  =  1,7  m;  h  =  1  m.  3. Saluran  3  (outpit)   :  A  =  0,9  m2;  b  =  

0,8  m;  B  =  1,6  m;  h  =  0,7  m.  4. culvert     :  A  =  2,5  m2;  d  =  1,8  m.  5. Saluran  4  (inpit)   :  A  =  1,4  m2;  b  =  

1  m;  B  =  2,1  m;  h  =  0,9  m.  6. Saluran  5  (inpit)   :  A  =  3,4  m2;  b  =  

1,6  m;  B  =  3,3m;  h  =  1,4  m.  7. Saluran  6  (hauling)   :  A  =  2,1  m2;  b  =  

1,3  m;  B  =  2,6  m;  h  =  1,1  m.  b. Sumuran  (sump).  

Sumuran   yang   dibuat   berbentuk   sesuai  dengan   area   v-­‐cut   Pit   3000   Block   5   South  Block  :  Volume  sump  quarter  3   :  20.238,13  m3  Volume  sump  quarter  4   :  65.772,41  m3  

c. Sistem  pemipaan  dan  pemompaan.  Pompa  yang  digunakan  adalah  Multiflo  420  dengan  pipa  HDPE  PN  16  PE  100  diameter  luar   14   inci   dan   diameter   dalam   12   inci.  Debit   yang   dihasilkan   tiap   pompa   adalah  sebagai  berikut  :    Quarter  3  :  Debit   pompa   1200   m3/jam,   total   head  sebesar   48,22   m   pada   1.000   rpm   dengan  kerja   pompa   18   jam/hari   dan  menggunakan  1  pompa.  Quarter  4  :  Debit   pompa   1300   m3/jam,   total   head  sebesar   66,29   m   pada   1.100   rpm   dengan  kerja   pompa   20   jam/hari   dan  menggunakan  2  pompa.    

d. Kolam  pengendapan.  Dimensi   kolam   pengendapan   yang  direncanakan  memiliki   panjang   kolam  100  m   dengan   lebar   kolam   30   m   serta  kedalaman  kolam  5  m.  

4. Perawatan   kolam   pengendapan   dilakukan  setiap  341  hari  pada  quarter  3  dan  setiap  153  hari  pada  quarter  4.  

   

Rancangan Teknis Sistem Penyaliran Tambang pada Pit 3000 … Suyono

 56

5. DAFTAR PUSTAKA Budiarto,  Hartono,   dan  Hasywir   Thaib   Siri.   2011.  

Handbook   Hidrogeologi.   Yogyakarta:  Program   Studi   Teknik   Pertambangan   UPN  “Veteran”.  

Deming,   David.   2002.   Introduction   to  Hydrogeology.   New   York:   McGraw-­‐Hill  Higher  Education.    

Hasywir Thaib Siri. 2012. Buku Panduan Praktek Tambang Terbuka. Yogyakarta: Program Studi Teknik Pertambangan UPN “Veteran”.

I Putu Eka. 2012. Rancangan Sistem Penyaliran Tambang Pit 19D Untuk Yearly Plan 2012 PT Indominco Mandiri Bontang Kalimantan Timur. Yogyakarta: Program Studi Teknik Pertambangan UPN “Veteran”.

John M. Currie, dkk. 1973. Unit Operations in Mineral Processing. British Columbia : Department of Chemical and Metalurgical Technology, hal. 10-1; 11- 4.

J. Patrick Powers. 1991. Construction Dewatering. New York : John Wiley & Sons, Inc.

Koesnaryo S. 2012. Metodologi Penelitian dan Penulisan Ilmiah. Yogyakarta : Universitas Pembangunan Nasional “Veteran”.

Multiflo Australia Pty Ltd. 2010. MF Heavy Duty Mine Dewatering Pumps. Australia.

Partanto Prodjosumarto. 1994. Rancangan Kolam Pengendapan Sebagai Pelengkap Sistem penyaliran Tambang.

Peter Eka Rosadi. 2010. Mekanika Fluida. Yogyakarta: Program Studi Teknik Pertambangan UPN “Veteran”.

PT. Kaltim Prima Coal. 2005. Hydraulic Design Guidelines. Sangatta, Kabupaten Kutai Timur, Provinsi Kalimantan Timur.

Raju K.G. Ranga. 1986. Aliran Melalui Saluran Terbuka. Jakarta: Erlangga.

Rudy Sayoga Gautama. 1999. Sistem Penyaliran Tambang. Bandung: Jurusan Teknik Pertambangan, Fakultas Teknologi Mineral, Institut Teknologi Bandung, hal. 2-3; 4-3; 5-10.

Sosrodarsono S. dan Takeda K. 1993. Hidrologi untuk Pengairan. Jakarta: PT. Pradnya Paramita, hal. 2-8.

Sularso dan Tahara, Haruo. 1991. Pompa dan Kompresor (Pemilihan, Pemakaian, dan Pemeliharaan). Jakarta: PT. Pradnya Paramita.

Sumaatmadja, Eddy R. 2005. Survey Pendahuluan Batubara Daerah Longiram dan Mentawir Kabupaten Kutai Barat dan Paser Penajam Utara Provinsi Kalimantan Timur. Bandung: Institut Teknologi Bandung.

Supriatna, Sukardi dan Rustandi. 1995. Peta Geologi Lembar Samarinda Skala 1 : 250.000. Kalimantan. PPPG. Bandung.

Suripin. 2004. Sistem Drainase Perkotaan Yang Berkelanjutan. Yogyakarta: PT. Andi, hal. 79 – 82; 144 – 151.

Te Chow, Ven. 1984. Hidrolika Saluran Terbuka. Jakarta: Erlangga.

Tedy Agung Cahyadi. 2007. Rancangan Sistem Penyaliran Tambang Terbuka PT. Mykoindo Daya Gemilang Di Kecamatan Kokap Kabupaten Kulon Progo Daerah Istimewa Yogyakarta. Yogyakarta: Program Studi Teknik Pertambangan – FTM, UPN “Veteran”.

Waterman Sulistyana B. 2010. Perencanaan Tambang. Yogyakarta: Program Studi Teknik Pertambangan – FTM, UPN “Veteran”.

____________. 2007. Laporan Revisi Studi Kelayakan Pertambangan Batubara PT. Trubaindo Coal Mining. Melak.

____________. Multiflo Open Cut Mine Dewatering Equipment. Australia.

____________. www.engineeringtoolbox.com/dirt-mud-densities-d_1727.html

Rancangan Teknis Sistem Penyaliran Tambang pada Pit 3000 … Suyono  

 57

 Gambar 1. Kolam Pengendapan Tampak Atas

 Gambar 2. Kolam Pengendapan Tampak Samping

 Gambar 2. Peta Rancangan Sistem Penyaliran Tambang Quarter 3

LAMPIRAN