49 Hidrolik Mining Indonesia
-
Upload
kick-kamto -
Category
Documents
-
view
92 -
download
2
Transcript of 49 Hidrolik Mining Indonesia
11
THICK & INCLINED COAL THICK & INCLINED COAL SEAMSEAM EXTRACTION METHODEXTRACTION METHOD
MITSUI MINING ENGINEERING
PENGAMBILAN BATU PENGAMBILAN BATU BARA BARA
SECARA HIDROLIKSECARA HIDROLIK
2
SEJARAH PENGAMBILAN BATU BARA HIDROLIK DAN PENERAPANNYA DI JEPANG
Penggunaan tenaga air pada pertambangan sudah dilakukan sejak dulu. Yakni, dilakukan seperti dalam penambangan timah, bijih besi, bijih emas,dan mineral lainnya dengan menggunakan pancaran air.
Penerapannya pada tambang batu bara mulai diperkenalkan di ladang batu bara Donbass (Uni Soviet) pada tahun1915.
(pengeboran dengan peledakan air tekanan tinggi dan uji coba) Pada tahun 1952, berhasil dilakukan di Kuzbas (Uni Soviet). Setelah itu, diperluas ke negara-negara komunis. Pada tahun 1956,
berhasil dilakukan di Dinas Pertambangan Kailuan (China). Di Jepang, penelitian dimulai sejak akhir 1950-an. Kemudian pada t
ahun 1965, 12 buah tambang batu bara mengoperasikannya secara hidrolik. Mitsui Sunagawa Coal Mine melakukan penambangan batu bara
hidrolik hingga akhir, namun ditutup pada tahun 1987. PT.Mitsui memperkenalkan teknik penambangan batu bara hidrolik i
ni berdasar pada teknologi Sunagawa kepada Kanada(1970),New Zealand(1991).
MITSUI MINING ENGINEERING
3
SKETSA PENGAMBILAN BATU BARA HIDROLIK (1)
MITSUI MINING ENGINEERING
Pompa tekanan rendah pengalir batu bara
Jalur pipa Tekanan tinggi
Pompa tekanantinggi
Tangki utama
Screen dehidrasi
Mulut lorong
Lorong miring belt conveyor
Pompa dasar lorong
Pompa penyuplai air
Tangki penyuplai air
Coal bin
Cyclone
Thickener
Kolam untuk pengendapan
Penyuplaian air
P
P
P
Lokasi penggalian
Lokasi pengambilan batu bara
Monitor
Mesin penghancur
4
GAMBARAN PENGAMBILAN BATU BARA HIDROLIK(2)
Menghancurkan dinding batu bara dengan air tekanan tinggi yang terpancar dari monitor (pistol air) yang dialirkannya ke lokasi tambang melalui pipa dan pompa bertekanan tinggi yang dipasang di permukaan tanah.
Batu bara yang sudah dipecahkan diangkut sampai ke tempat mesin dehidrasi yang mengalir alami bersama air.
Di lokasi galian batu bara, aliran air juga bisa digunakan. Batu bara yang telah dikikis dan digali dengan mesin atau ledakan, diangkut ke tempat mesin dehidrasi dengan air tekanan rendah yang disuplai dari pompa pengalir batu bara.
Batu bara disaring dengan cyclone atau screen pada tempat mesin dehidrasi, lalu dikumpulkan.
Air yang mengandung debu halus dibersihkan dengan thickener, lalu airnya digunakan lagi berulang-ulang.
MITSUI MINING ENGINEERING
S UB L EV EL
F LO OR
F LOOR
R O OF
M O N ITOR
M ON ITO R
C O A L S EA M
C O A L S EA MSUB LEVE L
R OO F
Dalam kondisi miring tajamDalam kondisi miring
landai
5
CIRI KHAS PENGAMBILAN BATU BARA HIDROLIK
Dengan mampu diterapkannya cara penambangan secara mundur terhadap lapisan batu bara yang kemiringannya landai maupun tajam, maka produktivitas dan persentase pengumpulannya tinggi.
Batu bara diambil dengan air bertekanan tinggi. Air tekanan tinggi dipancarkan dari pistol air (monitor) yang dikendalikan de
ngan remote control. Monitor tersebut dioperasikan secara jarak jauh kira-kira 7m-10m dari belakang.
Batu bara yang telah dikikis diangkut sampai tempat mesin dehidrasi melalui trough (parit buatan) yang mengalir alami bersama air kikisan.
Dapat mengirim batu bara terus menerus dalam jumlah banyak dan berkelanjutan, meskipun jalannya berkelok-kelok.
Karena sarana mekanik sedikit dan simpel, serta pengaruh yang diperoleh dari syarat kualitas tanah sedikit, maka mampu juga diterapkan pada kualitas tanah yang rumit.
Jarak lokasi tambang ditetapkan lewat pertimbangan daya tekanan air yang tinggi, kekerasan batu bara, sifat melebur, sifat kondisi atap lorong tanah, ketebalan lapisan batu bara, tekanan bawah tanah dsb.
MITSUI MINING ENGINEERING
6
BATASAN YANG DAPAT DITERAPKAN DALAM PENAMBANGAN BATU BARA HIDROLIK
Kemiringan
(derajat)
Ketebalan lapisan batu bara(m)
Kekerasan( HGI)
Mitsui Sunagawa
Coal Mine
70 1,5 ~6 65
Balmer Coal Mine 25 ~ 65 15 85Strongman
Coal Mine10 ~3
53 ~ 12 40 ~ 45
MITSUI MINING ENGINEERING
Kemiringan lapisan batu bara 10°~ 90°Ketebalan lapisan batu bara lapisan tipis~lapisan tebal Kekerasan batu bara batuan lunak~batuan keras
Contoh Terapan
7
KEUNGGULAN PENGAMBILAN BATU BARA HIDROLIK(1)
1. Karena fasilitas lokasi tambang kecil dan sederhana, maka pemasangan, pemindahan dan pemberesannya mudah.
2. Rancangan penambangan dapat disesuaikan dengan kemiringan landai, curam, lapisan tanah yang bergelombang/tergelincir, sehingga keleluasaannya tinggi.
3. Walaupun lapisan batu bara tebal dan cepat menyusut, batu bara digali dengan mudah dan angka persentase pengumpulannya tinggi.
4. Karena fasilitasnya praktis dan sederhana,maka pengurusannya mudah. Kerusakannya pun sedikit.
5. Jika dibanding dengan sarana penambangan mekanis, jumlah investasi (modalnya) jauh lebih sedikit.
6. Karena pekerjaan mampu dilakukan oleh sedikit personel, maka produktivitasnya tinggi.
7. Karena di lokasi tambang tidak menggunakan api,maka di tempat yang banyak gasnya juga pekerjaan dapat dilakukan dengan aman.
MITSUI MINING ENGINEERING
8
KEUNGGULAN PENGAMBILAN BATU BARA HIDROLIK (2)
8. Cara ini aman, karena bisa mengambil batu bara meskipun tidak usah masuk ke dalam lokasi pengambilan batu bara.
9. Karena menggunakan air, tidak menimbulkan debu.10. Karena air digunakan berulang-ulang (tidak bocor ke luar), dampa
k terhadap lingkungan sedikit.11. Tidak perlu menggunakan sarana angkutan bagian belakang sela
in trough yang mengalirkan batu bara.12. Meskipun jalan terowongan di pertambangan berkelok-kelok, pen
gangkutan yang terus menerus mampu dilakukan.13. Luas permukaan lubang terowongan tidak perlu diperbesar. ( u
ntuk meletakkan ventilasi, trough, pipa)14. Dibandingkan penambangan tradisional (dengan peledakan dala
m kemiringan tajam), bahan-bahan seperti: kayu, bahan peledak dan penimbunan tidak perlu. Untuk itu, sarana angkutan dan pekerja pun tak perlu.
MITSUI MINING ENGINEERING
9
KEKURANGAN PENGAMBILAN BATU BARA HIDROLIK
1. Tidak bisa dilakukan tanpa ada air.2. Air memperlemah lapisan batuan di sekitar terowongan,sehingga cend
erung mengundang masalah pada penyangga dan pelindung terowongan.
3. Penerapan hidrolik ini terbatas, jika kekuatan lapisan atas bawah lemah daripada lapisan batu bara, atau jika bersifat membengkak oleh serapan air.
4. Karena cara penambangan mundur dilakukan dengan merobohkan langit lorong, maka ventilasi pada lokasi tambang diperlukan pipa untuk mengalirkan udara.
5. Jika ketebalan himpitan lapisan tengah batu bara bertambah, maka sifat mengikis akan menurun dan produktivitas pun menurun. Lalu, jika mengandung tanah liat, maka batu bara akan susah dikeringkan dan diangkut.
6. Pada waktu diterapkannya hidrolik di penambangan batu bara yang sudah dikerjakan, perlu adanya peninjauan kembali secara mendasar pada kemiringan jalan masuk tambang (lorong) dan fasilitasnya.
7. Pada saat tinggi permukaan air lebih rendah dan mendalam dari pada lubang terowongan, maka diperlukan tenaga listrik untuk memompa air bekas pakai.
8. Jika sarana yang diperlukan harus dibangun kembali, maka diperlukan modal yang banyak.
MITSUI MINING ENGINEERING
10
SIFAT KHUSUS DARI PANCARAN YANG DITEMBAKKAN OLEH MONITOR (1)
Daya tekanan air tinggi yang dipancarkan dari nozzle pada monitor
HL : Tekanan air kg/cm2 menurut jarak LmHo : Tekanan pada mulut nozzle kg/cm2
d : Diameter nozzle mk : Angka tetap yang ditentukan oleh nozzle (nozzle yang baik 8-10)n : Angka tetap yang ditentukan oleh pengatur arah arus listrik (comm
utator) pada monitor (Sunagawa Coal Mine: 0,29)
nO
L L
KdHH
2
1
Tekanan dinamikDaya tembak
Bagian utamaBagian awal
Panjang yang efektif
Irisan A,B,C
MITSUI MINING ENGINEERING
Bagian akhir
11
SIFAT KHUSUS DARI PANCARAN YANG DITEMBAKKAN OLEH MONITOR ( 2 )
Perubahan tekanan menurut jarak dari nozzleDiameter nozzle : 22mmTekanan pada mulut nozzle : 140,120,100 kg/cm2
Kondisi pemancaran
oleh monitor Tekanan pada mulut monitor:
sekitar 100kg/cm2
Volume air : 3m3/min
Diameter nozzle : 22mm
MITSUI MINING ENGINEERING
0
20
40
60
80
100
120
140
160
0 5 10 15 20 25 30
Jarak dari nozzle (m)
Teka
nan
( kg/
cm²)
12
PEMBONGKARAN BATU BARA OLEH PANCARAN AIR
Proses pembongkaran batu bara oleh air bertekanan tinggi
Menurut tekanan pampatan (kepadatan) yang besar dalam bagian yang terkena air pancaran,daya tarik pada sisi lain akan muncul, sehingga timbul keretakan pada batu bara oleh tarikan tsb.
Air masuk dengan tekanan yang sangat kuat pada bagian dalam keretakan tersebut, lalu batu bara terpecah oleh daya dorong itu. Berdasarkan “Pembelahan Hidrolik” inilah pemecahan batu bara bisa berjalan maju .
Sifat khusus dari pemecahan batu bara ini berbeda menurut struktur batu bara. Keretakan batu bara yang mendorong efek pembelahan ini tidak hanya dibuat oleh tekstur alami dan tekanan air seperti tekstur batu bara serta lapisan geologi, tetapi juga merupakan tekanan tekstur yang sebagian besar ditimbulkan oleh tekanan bawah tanah. Oleh karena itu, tekanan bawah tanah ini jika digunakan secara efektif, maka produktivitas pun meningkat.
Proses pemecahan batu bara menurutefek kerja pembelahan hidrolik
Ⅰ : pancaran air dan tekstur batu bara searahⅡ : secara vertikal pada teksturⅢ : secara diagonal pada tekstur
Tahap awal Tahap akhir
MITSUI MINING ENGINEERING
13
KEKERASAN BATU BARA DAN TEKANAN MONITOR
Sebagai patokan kekerasan pada penambangan batu bara hidrolik, pada angka indeks kekuatan cara Uni Soviet (Protodyaknov Index) digunakan
f1 , f4 kemudian ditambahkan dengan friability FD (frindability).
f1 adalah sekitar 1/100 kekuatan pemampatan satu shaft lalu, f1=1,4f4
f1・ FD=32, atau f4・ FD=23
Hubungannya dengan tekanan mulut monitor P(kg/cm2) adalah
P=K×1600/FD atauP=K×70×f4 Di sini, K=1 ~ 1,3( mempertimbangkan sifat keretakan pada lapisan batu bara )“Hasil Prestasi Penambangan Dehidrasi Jepang”
Tek
anan
mon
itor
(Pkg
/cm
2)
MITSUI MINING ENGINEERING
14
PANJANGNYA GERAKAN EFEKTIF PADA PANCARAN AIR
Daya tekan efisien untuk memecahkan batu bara (kg/cm2) adalah H efektif=50 f1 ( atau 70 f 4) Batas bawah produktivitas adalah Hbatas bawah=25 f1
Jarak area tembak yang efektif pada monitor Hefektif (pada saat f 4=0.8) =70×0.8=56 kg/cm2
dari rumus ciri khusus pancaran, jarak area tembak yang efektif pada monitor L(m) adalah ⇒ L=20m
(pada saat tekanan monitor 120 kg/cm2 , nozzle 22mm)
Angka tetap kekuatan tidak selamanya dinyatakan dengan sifat hancur batu bara, tetapi merupa-kan satu patokan rumus daya tekan efisien oleh karena perubahan menurut sifat dan kondisi batu bara. Jarak lokasi tambang sebenarnya ditentukan setelah menyimpulkan daya tekanan monitor,kekerasan, keretakan, dan pemberian daya pada tekanan atap lorong.
MITSUI MINING ENGINEERING
0
20
40
60
80
100
120
140
0 5 10 15 20 25 30
J arak dari nozzle (m)
Tek
anan
(kg
/tor
uTe
kana
n (k
g/cm
²)
15
PRODUKTIVITAS PENGAMBILAN BATU BARA HIDROLIK( 1 )
Produktivitas pada monitor Qc(t/h) Qw : volume air pada monitor(m3/h) Po : tekanan mulut monitor(kg/cm2) E : energi yang dibutuhkan untuk memecahkan 1 ton batu bara (kwh/t) Hubungan pada sifat retakan pada batu bara,batu bara yang besar retakannya(5), biasa(10),sedikit
(15) β : Sesuai pada daftar
Rumus produktivitas ini adalah salah satu patokan. Dalam lokasi tambang batu bara sebenarnya, masalah pada tekanan atap lorong,pengeluaran batu bara berubah menurut syarat-syarat pada urutan pengikisan. Produktivitas ditentukan oleh kondisi yang terjadi pada tambang batu bara.
Contoh hitungan・ Volume air monitor Qw=3m3/min, tekanan mulut monitor po=100kg/cm2
・ Batu bara yang sedikit retakannya E=15,⇒ ・ Ketebalan lapisan batu bara 3m β=1,8⇒ Jumlah produksi Qc(t/h) adalah Qc=(3×60)×100×1,8÷(36,7×15 ) =59 t/h
MITSUI MINING ENGINEERING
Ketebalan lapisan batu bara (m) < 1 1 1 ~ 1,51,5 ~ 5 > 5
βKetebalan lapisan yangmuncul (m) 1 1,5 1,8 1,8 ~ 2,2
E
PQQ owc 7,36
16
PRODUKTIVITAS PENGAMBILAN BATU BARA HIDROLIK( 2 )
Produktivitas batu bara berubah menurut volume air pada monitor Perbandingan batu bara yang diproduksi dan volume air pada monitor
(rasio batu bara dan air) sebagai gambaran pada hasil prestasi tambang batu bara di Jepang masa lalu:
Batu bara : air=1 : 2,5 (batuan lunak)~1 : 5 (batuan keras)
Rasio batu bara & air 1 : 3, dan sewaktu volume air pada monitor: 3m3/min
Pengeluaran batu bara adalah: 3×60÷3=60m3/h Jika berat jenis batu bara 1,3, maka jumlah produksi setiap jamnya Q=
60×1,3=78 t/h
Rumus produktivitas ini adalah salah satu patokan. Dalam lokasi tambang batu bara sebenarnya, masalah pada tekanan atap lorong,pengeluaran batu bara berubah menurut syarat-syarat pada urutan pengikisan. Produktivitas ditentukan oleh kondisi yang terjadi pada tambang batu bara.
MITSUI MINING ENGINEERING
17
SARANA PADA PENGAMBILAN BATU BARA HIDROLIK (1)
Sarana pompa tekanan tinggi Karena air tekanan tinggi berpengaruh besar bagi produktivitas, maka tekana
n dan volume air semakin besar semakin baik. Namun,jika volume muntahan air membesar, maka risiko kehilangan daya tahan pada pipa juga membesar (menurut aus).
Jenis pompa : horizontally split type & 5 stage volute pump Daya keluar : 2100 kwTekanan muntahan : 140 kg/cm2
Jumlah muntahan : 6 m3/minJumlah putaran : 4400 rpm
Monitor Sifat pengikisan dan operatif batu bara sangat bergantung pada kapabilitas monitor. Kapabilitas yang diperlukan oleh monitor adalah:
• Pengoperasiannya mudah• Bebannya ringan & mudah dipindahkan• Efisiensi tinggi, kehilangan daya tekannya sedikit• Mampu dioperasikan jarak jauh
Tipe 5m3/min 8 (max) Tipe 10m3/min (max)
Pompa tekanan tinggi
MITSUI MINING ENGINEERING
18
SARANA PADA PENGAMBILAN BATU BARA HIDROLIK (2)
Pemipaan bertekanan tinggi• Power Transmission Line pada pertambangan batu bara hidrolik.• Mengalirkan air tekanan tinggi ke lokasi tambang dari pompa tekanan tinggi secara
efektif (dengan tidak sia-sia).• Untuk memperkecil hilangnya tekanan, diameter pipa harus diperbesar, tetapi ada
batasan pada penyambung pipa. • Dalam pemipaan bertekanan tinggi yang berjumlah banyak, digunakan ukuran dia
meter pipa 10”,8”,6”,5” dan lain-lain. Dengan dibuat penyambungnya 12”, maka dapat dipakai pada pipa tekanan tinggi 12”.
• Di sekitar lokasi tambang, sering kali pemindahan dipertimbangkan dengan memakai pipa berdiameter kecil 6” dan 5”.
Power pack anti ledak
Pegangan penggerak monitor
Ke monitor
MITSUI MINING ENGINEERING
Power pack penggerak monitor
Pengoperasian monitor dilakukan dengan jarak jauh. Gambar ini adalah power pack yang menggerakkan monitor dengan tekanan minyak. Karena alasnya berbentuk kereta luncur, maka pemindahan di lokasi tambang bisa
dilakukan manusia dengan menariknya.
19
SARANA PADA PENGAMBILAN BATU BARA HIDROLIK (3)
Trough (parit buatan)
Batu bara yang telah digali, diangkut secara alami bersama air melalui trough di dalam lorong.Trough biasanya terbuat dari besi, kondisi bentuknya ada yang mirip alas terbalik dan mukanya berbentuk setengah lingkaran.
Katup bertekanan tinggi
Di sekitar lokasi tambang,di pasang ball valve bertekanan tinggi yang bisa dibuka-tutup secara mudah (dengan tenaga kecil).
Tahan tekanan 200kg/cm2,6” Ball valve bertekanan tinggi
Penyambung bertekanan tinggi
Karena pelepasan dan pemasangan pipa sering dilakukan seiring mundurnya lokasi tambang, penyambung yang digunakan adalah model joint.
Diameter10”, joint dengan tahan tekanan 200kg/cm2
Trough pengalir batu bara
MITSUI MINING ENGINEERING
20
PERHITUNGAN PADA DAYA GERAK POMPA Cara hitung daya gerak pompa
Daya gerak tangkai pompa P kw, dibutuhkan rumus sebagai berikut:
di sini,γ : volume BJ air kg/m3 Q : volume air yang dipompa 3/min
H : proses total pemompaan m ηP : efisiensi pompa
Daya gerak yang dibutuhkan monitor PM kw,diperkirakan efisiensi penyambung dan rasio kelebihan (ratio delay)
di sini, α : rasio kelebihan (0,1~0,2)
ηT : efisiensi alat transmisi (90~100%)
γ QH6120η P
P=
P(1+α )η T
PM= × 100
MITSUI MINING ENGINEERING
21
HAMBATAN PEMIPAAN DAN POINT PENGOPERASIAN POMPA
Angka kerugian energi air dalam pipa (menurut risiko kehilangan daya oleh aus) adalah dihitung dengan rumus Hazen & William (Hazen & William Formula):
di sini, Hf : kehilangan daya tekan setiap100m v : kecepatan aliran (m/sec) C : koefisien kekasaran permukaan dalam pipa d : diameter dalam pipa(m) C adalah pipa baru(120),dengan pemakaian 10 tahun (110), pemakaian 20 tahun (90) Lalu, panjang pipa (m) pada bagian belokan dan bagian katup adalah seperti berikut:
Dari kurva ketahanan pipa dan kurva pada pompa, maka ditemukan titik pengoperasian pompa.
MITSUI MINING ENGINEERING
Unsur Pemipaan
Diameter (mm)
Elbow 90°
Bend 90°
Katup Pintu AirNonreturn Valve atau Foot Valve
167,18521,
852,195,681
dC
vH f
25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350
0,5 0,6 0,7 0,9 1,1 1,3 1,8 2,2 2,7 3,7 4,3 5,2 5,5
0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,3 1,5 1,7 2,1 2,4 2,7 2,9
- - - 0,8 0,8 0,9 0,9 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
2,2 3,1 3,7 5,2 6,4 8,2 11,615,219,227,436,642,7 -Kurva
sifat pompa
Kurva hambatan pemipaan
Tinggi pemompaanyang sebenarnya
Ketinggian yang hilang
Titik pengoperasian
H
QVolumemuntahan
Tin
ggi
pem
ompa
an
22
TEKANAN PIPA PADA PENGAMBILAN BATU BARA HIDROLIK
Dalam penambangan batu bara hidrolik sangat penting pemipaan bertekanan tinggi. Jika kekuatan berkurang, dikhawatirkan pipa akan pecah/belah. Karena jika digunakan tegangan tinggi lebih dari 100 tekanan udara, maka harus menggunakan pipa bertekanan tinggi tanpa tambalan. Untuk itu, diperlukan ketebalan pipa sbb:
Dengan mempertimbangkan seberapa kemampuan pada ketebalan pipa di sini,maka dipilih/ditetapkan ukuran standar pipa.
MITSUI MINING ENGINEERING
Daya tekan yang dipakai maksimum Pw (kg/cm²) adalah dijadikan 1/2 kali lipat dengan uji daya tekanan pipa Pt (kg/cm²)
200stD
maka, 200st2×D
ketebalan pipanya , 2Pw×D200s
di sini D :diameter luar pipa (mm) s : nilai minimum kekuatan yang dikalahkan pada pipa (yield strength) × ( 0,6 ~ 0,85)di bawah 4 inci : 60% (atau75% ) , 5 ~ 8 inci : 75%, di atas 10 inci: 85%
t = (mm)
Pw = Pt/2 di sini, P t=
Pw =
23
PEMBUATAN JALAN TEROWONGAN PADA PENGAMBILAN BATU BARA HIDROLIK DAN
METODE PENGGALIAN (1) Cara pengambilan batu bara Ada dua cara dalam membuat lokasi tambang dengan cara me
robohkan langit lorong secara mundur,yaitu cara subrise dan cara sublevel. Cara subrise
• Diterapkan jika kemiringan lapisan batu bara itu landai.• Penggalian dilakukan sambil mundur di sepanjang kemiringa
n lapisan batu bara dari terowongan yang mengalirkan batu bara.
• Dibandingkan cara sublevel, jarak antara lokasi tambang bisa lebih panjang, karena bisa digali dua sisi dari sebuah terowongan.
• Jika kemiringan lapisan batu bara curam, maka untuk menahan batuan keras yang runtuh bekas galian akan susah. Karena adanya bahaya keruntuhan di sisi lokasi tambang, cara subrise ini diganti menjadi cara sublevel.
MITSUI MINING ENGINEERING
24
CARA SUBRISE
Jarak pengerukan dua sisi ditetapkan menurut daya tekanan pada monitor, kekerasan batu bara, keretakan, penambahan daya tekanan lapisan di sekitar tambang.
Kondisi penggalian oleh monitor
Pemetaan lokasi tambang menurut penambangan subrise
MITSUI MINING ENGINEERING
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
A
A-A
A
25
Cara sublevel Diterapkan jika kemiringan lapisan batu bara itu tajam. Metode penggalian yang dilakukan pada terowongan sublevel sa
mbil mundur dari tempat perluasan tersebut di kemiringan 7°~16°dari terowongan pengalir batu bara.
Jika dibandingkan cara subrise, hanya sebagian lokasi tambang saja yang terambil.Maka, jika dilihat secara keseluruhan, panjang penggalian akan meluas.
Penggalian oleh monitor Pada saat lapisan batu bara keras dan lapisan atas bawah keras,
maka penggalian oleh monitor bisa dilakukan dan efisiensinya tinggi. Akan tetapi, penggalian akan susah dilakukan pada permukaan galian terowongan secara tepat sasaran. Jika kondisi dan bentuk permukaan lubang yang ideal tidak diperlukan,maka bisa diterapkan.
PEMBUATAN JALAN TEROWONGAN PADA PENGAMBILAN BATU BARA HIDROLIK DAN
METODE PENGGALIAN (2)
MITSUI MINING ENGINEERING
26
CARA SUBLEVEL
Panjangnya lokasi tambang ditentukan oleh daya tekanan pada monitor,kekerasan batu bara, keretakan, penambahan daya tekanan lapisan sekitar tambangKemiringan lapisan batu bara
Lokasi penambangan ke depan
Lokasi penambangan batu bara
Sublevel
Sublevel
Bekas penggalian
Contoh lokasi tambang menurut penggalian ke depan Sublevel
Monitor
Sublevel
Sublevel
MITSUI MINING ENGINEERING
27
CARA SUBLEVEL (2)
Urutan penggalian Urutan cara ini pada umu
mnya jelas pada gambar. Urutan penggalian akan berubah oleh syarat: atap lorong yang baik tak akan runtuh meskipun dengan memperluas lahan yang lebih besar lagi, apakah batuan lain tidak keluar dari tempat yang sudah digali/diambil batu baranya, apakah batu bara tidak kabur ke tempat yang sudah digali.
Monitor
MITSUI MINING ENGINEERING
28
POKOK-POKOK KETENTUAN MENURUT PENERAPAN PENGAMBILAN BATU BARA HIDROLIK (1)
Sifat penerapan menurut syarat lapisan batu bara Bisa disesuaikan dari kemiringan yang curam hingga landai. Bisa disesuaikan dari lapisan tipis sampai lapisan tebal. Bisa diterapkan pada batuan lunak hingga batuan keras, tapi pr
oduktivitas tinggi seiring retaknya batu bara lunak dan banyak. Lapisan atas bawah makin keras makin menguntungkan. Jika lapisan atas bawah melebur dengan air, maka atap yang re
muk di tengah penggalian dan lapisan yang telah melebur dengan air akan mengalir bersama-sama batu bara.
Baik tidaknya lapisan atas bawah akan berpengaruh pada persentase pengumpulan. Jika baik mampu di atas 80% persentase pengumpulannya. Tapi jika buruk, atapnya runtuh dan penambangan kandas di tengah jalan, sehingga persentase pengumpulannya menurun di bawah 50%.
Perlunya ketentuan panel tambang sesuai dengan lapisan tanah yang tergelincir dan bergelombangnya lapisan.
MITSUI MINING ENGINEERING
29
POKOK-POKOK KETENTUAN MENURUT PENERAPAN PENGAMBILAN BATU BARA HIDROLIK (2)
Keputusan pada sistem penggalian Sistem penggalian yang sesuai dengan kemiringan lapisan batu bara (car
a sublevel, cara subrise ) Jarak terowongan ditentukan oleh sifat mengikisnya batu bara serta tekan
an lapisan tanah keras. Dengan demikian, perlu pemeriksaan yang cukup terhadap kekerasan batu bara, keretakan, sifat terpecah.
Terowongan menjamin kemiringan yang mengalirkan batu bara secara alami.
Jaminan perolehan air Karena air daur ulang sebagian akan habis, maka penyuplaian dan jamina
n air harus bisa mencukupi. Untuk menghindari ausnya pompa, diperlukan pembangunan sarana pem
bersihan air. Tingkat kebersihan air berpengaruh besar pada keawetan (umur) pompa.
Jaminan perolehan tenaga listrik Tenaga listrik diperlukan jumlah banyak, jika menggunakan air dalam juml
ah yang banyak pula.
MITSUI MINING ENGINEERING
30
POKOK-POKOK KETENTUAN MENURUT PENERAPAN PENGAMBILAN BATU BARA HIDROLIK (3)
Masalah dalam aliran udara (ventilasi) Karena penggalian dilakukan dengan merobohkan langit lorong secara
mundur, maka aliran udara di lokasi tambang dialirkan lewat pipa. Pada saat gas keluar banyak, perlu dilakukan pemasangan pipa ventila
si untuk menyedot dan mengeluarkan gas serta penggalian lubang untuk membuang gas dari tempat yang sudah diambil batu baranya.
Pemakaian mesin yang sesuai Karena jumlah air sedikit dan produktivitasnya rendah (jika daya tekan r
endah), maka dipergunakan sarana pompa bertekanan tinggi yang berkemampuan.
Karena pada air tekanan tinggi selain pipa yang tahan aus, ada juga bagian fluktuasi alam (jika rendah +, jika tinggi -), maka diperlukan sarana pompa bertekanan tinggi untuk mengatasi perbandingan tinggi rendah dengan lokasi tambang tsb.
Pemakaian sarana yang telah diperkirakan jauh lokasi tambangnya.
MITSUI MINING ENGINEERING
31
CONTOH TERAPAN PENGAMBILAN BATU BARA HIDROLIK
DI MITSUI SUNAGAWA COAL MINE
MITSUI MINING ENGINEERING
Gambaran lapisan batu bara yang digarap
Kemiringan lapisan batu bara 65°~75° Ketebalan lapisan batu bara 1,5m~5m Lapisan batu bara yang digarap 6 lapisan Kekerasan batu bara HGI : sekitar 65 FD : 20~35 f4 : 0,7~1,0 * HGI:Hard Grove Index
32
北部立坑
Lorong tegak pembuangan udara/gas Selatan (kipas listrik utama 700kw)
Lorong tegak ke-1(pintu masuk orang)
Lorong tegak ke-1 Noborikawa
Lorong tegak tengahbatu bara/batuan lain
2700kw
1500kw
Lo
ron
g p
emb
uan
ga
nu
dar
a/g
as
Se
lata
n
Loro
ng te
gak
ke-1
Loro
ng te
gak
Ten
gah
Loro
ng te
gak
Uta
ra
Lo
ron
g t
ega
k ke
-1N
obo
rika
wa
Lorong 960m
Lorong 860m
Lorong 760m
Lorong 660m
Lorong 560m
Lorong miring pengeluaran batu bara
MITSUI MINING ENGINEERING
KONSTRUKSI KERANGKA DALAM JALAN TAMBANG (LORONG) BATU BARA DI SUNAGAWA COAL MINE
33
DIAGRAM BATANG LAPISAN BATU BARA YANG DIGARAP SECARA HIDROLIK
DI SUNAGAWA COAL MINE
MITSUI MINING ENGINEERING
34
PERALIHAN ANGKA PEKERJA DAN EFISIENSI PRODUKSI BATU BARA
DI SUNAGAWA COAL MINE
Efisiensi kerja(t/org ・ bln) Actual partner (org)
Pekerja tetap(org)
MITSUI MINING ENGINEERING
Periode
Efisiensi kerja (t/org)
Pekerja tetap(org)
Periode
Actual partner (org)
Efisiensi kerja(t/org ・ bln)
Periode dimulai tgl. 1 April sampai tgl. 31 Maret tahun berikutnya
1000
1100
1979500
600
700
800
1981 1982 1983
900
70
60
501980
110
100
90
80
1984 1985 1986
1.096
1.046
82,8
1.062
1.019
1.058
1.019
1,034
998
91, 5
75,8
98,6
981
950870
846754
601
735
584
102,1
107, 2 106,1109, 9
org
1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986
1.096 1.062
1.058
1.034
981
870 754 601 Pekerja aktif(org) 1.04
61.01
91.01
9998 95
0846
735
584
82,8 91,5
75,8
93,6 102,1
107,2
106,1
109,9
Pekerja aktif(org)
35
PERALIHAN ANGKA PENGAMBILAN BATU BARA DI SUNAGAWA COAL MINE
0
200
400
600
800
1000
1200
出 炭
1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986
年 度
(× 1,000t)
欠口水力露天合計
MITSUI MINING ENGINEERING
Produksi batu bara
( × 1 . 000t)
■Bertahap
■Hidrolik
■Terbuka
■Jumlah
Periode
Periode 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986
Penambangan bertahap 317,9 305,1 281,3 240 249,5 116 0 0
Penambangan hidrolik 721,8 814 645,3 835,4 835,4 864,2 785,4 560
Penambangan terbuka 0 0 0 45,8 78,6 107,6 150,8 210
Total penambangan 1.039,7 1.119,1 926,6 1.121,2 1.163,5 1.087,8 936,2 770,0
Satuan : 1000t
Periode dimulai tgl.1 April sampai tgl.31 Maret tahun berikutnya
36
KONDISI LOKASI TAMBANG DAN PRODUKSI BATU BARA DI SUNAGAWA COAL MINE
Jumlah rata-rata lokasi tambang
1,9buah /shift
Panjang rata-rata (m) 28,1
Produksi batu bara per hari (t/shift)
1.694
Tinggi pertambangan (m)
Tinggi batu bara (m)
3,46 ~ 2,77
2,77 ~ 1,58
Kemiringan lapisan batu bara (°)
Kemiringan lokasi tambang (°)
76 ~ 63
76 ~ 63
Kedalaman dari mulut lorong (m) - 1.016 ~- 945
Pekerja tambang batu bara (org) 17
Jumlah pekerja di lokasi tambang (org)
22
Pekerja tambang batu bara (t/org/shift)
101,6
Jumlah pekerja di lokasi tambang (t/org/shift)
76,2
Hasil Prestasi Maret 1987
Pada Feb. 1980, tercipta rekor tertinggi pada pertambangan batu bara hidrolik domestik (51.835ton/bln)MITSUI MINING ENGINEERING
Hid
rolik
Lo
kasi
ta
mb
an
g p
en
gam
bi
lan
ba
tu b
ara
Jum
lah
peke
rja
/ har
iE
fisie
nsi
Metode Penambangan Cara bawah lapisan lorong
Sublevel dua sisi
Penambangan hidrolik mundur
Sistem Penimbunan Tidak mengisi
Sarana Angkutan Trough pengalir
Cara angkut batu bara dari lokasi tambang
Aliran air Trough bundar
Trough alir
Jarak angkut (m) 4.365~2.750
Jarak masuk tambang (m)
4.120~2.754
Waktu bolak-balik (min)
100~62
Waktu berada di lokasi tambang (min)
480
Hasil pengedukan (%) 73,4
37
PERBANDINGAN RASIO EFISIENSI ANTARA METODE PENGAMBILAN BATU BARA KEMIRINGAN TAJAM
TRADISIONAL ( BERTAHAP ) & METODE PENGAMBILAN BATU BARA HIDROLIK DI SUNAGAWA
COAL MINE
Efisiensi pengambilan batu bara : efisiensi pada pekerja tambang batu baraEfisiensi pada lokasi tambang : efisiensi jumlah pekerja di lokasi tambangEfisiensi tenaga air lebih meningkat dibandingkan hasil prestasi pada tahun1971.Hasil prestasi efisiensi pengambilan batu bara Maret 1987 adalah 101,6 t/org/shift,dan efisiensi pada lokasi tambang 76,2t/org/shift.
Hasil prestasi April-September 1971
MITSUI MINING ENGINEERING
Lapisan 11 10,2t/org/shift 58,8t/org/shift 8,1t/org/shift 44,1t/org/shift
Lapisan 10 11,9 39,3 9,2 34,1Lapisan 9 13,9 54,6 10,8 40,9
Lapisan 8 Atas 12,6 67,8 9,8 50,9 Lapisan 8 Bawah 16,6 72,3 13,0 54,1
Lapisan 7 12,3 - 9,9 -Lapisan 4 - 88,3 - 66,3
Rata-rata 13,0 67,2 10,2 50,4
HidrolikBertahapHidrolikBertahapEfisiensi pada lokasi tambangEfisiensi pengambilan batu bara
38
PERBANDINGAN WAKTU PENGERJAAN ANTARA METODE PENGAMBILAN BATU BARA KEMIRINGAN TAJAM
TRADISIONAL ( BERTAHAP ) & METODE PENGAMBILAN BATU BARA HIDROLIK DI SUNAGAWA COAL MINE
Hasil prestasi jumlah pekerja yang diperlukan untuk memproduksi batu bara 100 tonHasil prestasi April – September 1971,di dalam ( ) adalah hasil prestasi Oktober 1971 - Maret 1972
MITSUI MINING ENGINEERING
Lorong Noborikawa
Hidrolik Pengambilan batu bara 7,1 (7,6) 1,5 (1,4) 0,9 Penimbunan 2,0 (2,1) - -
Pengerukan 3,4 (3,7) 6,0 (4,6) 4,8Tiang Sangga 7,7 (10,2) 7,5 (6,6) 7,7
Jumlah 20,1 (23,7) 15,0 (12,6) 13,4Angkutan 9,4 (10,4) 5,1 (4,8) 5,8
Pembuangan gas 1,8 (2,0) 3,4 (3,0) 5,0 Mesin/listrik 1,8 (2,3) 2,1 (1,7) 2,2
Lain-lain 4,5 (4,7) 4,0 (3,4) 3,5Jumlah 17,5 (19,4) 14,6 (12,8) 16,5
37,6 (43,1) 29,6 (25,5) 29,9
HidrolikBertahapLorong Ke-1
Total dalam lorong
坑 内
直 接
間 接
Dal
am lo
rong
Tak
lan
gsun
gLa
ngs
ung
39
PERBANDINGAN HARGA POKOK TIAP LORONG ANTARA METODE TAMBANG KEMIRINGAN TAJAM TRADISIONAL ( BERTAHAP ) & METODE PENGAMBILAN BATU BARA
HIDROLIK DI SUNAGAWA COAL MINE
Hasil prestasi April – September 1971
Harga pokok tiap lorong untuk pengambilan batu bara 1 tonSatuan : Yen/ton
Selanjutnya,efisiensi produksi batu bara hidrolik meningkat,selisihnya lebih besar.
MITSUI MINING ENGINEERING
Fluktuasi ( A) -( B)
Kayu penopang 132 275 -143Kayu gergajian 52 140 -88Bahan peledak 66 87 -21Lain-lain 192 188 4
Jumlah 442 690 -248
2.071 2.619 -548Listrik 191 124 67
Pembuangan gas 317 154 163Lain-lain 35 56 -21
Jumlah 543 334 2093.056 3.643 -587
品費
経 費
Total
Hidrolik ( A) Bertahap ( B)
Gaji buruh
Har
ga b
aran
g- b
aran
g P
enge
luar
an
40
PERBANDINGAN HARGA POKOK PRODUKSI BATU BARA ANTARA TAMBANG HIDROLIK
DAN TAMBANG BIASA DI UNI SOVIET
Referensi : Hydraulic coal mining & disasters case, Hokkaido coal mine society, 1995
Harga pokok produksi batu bara pada proyek tambang batu bara Kombinat di Kuzbas (Uni Soviet) pada tahun 1954~1955
MITSUI MINING ENGINEERING
(Rubel / t)
B炭
C D G H I炭
Biaya bahan 6,2 12,7 14,8 12,4 12,7 9,6 12,4 11,5 11,8 4,7 4,7 4,9 11,6 15,0 15,0 Biaya bahan bakar 0,3 0,8 0,4 0,5 0,8 0,2 0,2 0,3 0,4 0,9 0,7 0,2 0,3 0,9 0,4
Biaya listrik 2,2 0,7 1,1 1,2 1,1 0,7 1,0 1,2 0,9 4,4 3,7 1,2 1,1 1,3 1,6 Upah 21,5 43,6 37,0 37,8 42,3 27,4 31,7 36,6 34,4 11,2 7,2 22,2 24,7 34,0 31,7
Penurunan nilai 4,4 2,2 2,3 2,7 2,9 1,3 2,9 2,2 1,8 3,1 2,7 1,9 4,2 6,3 6,2 Pengeluaran lain 2,2 2,5 5,3 4,5 4,9 1,7 3,1 2,6 3,5 2,1 1,9 2 2,9 3,7 3,5
Total 36,8 62,5 60,9 59,1 64,7 40,9 51,3 54,4 52,8 26,4 20,9 32,4 44,8 61,2 58,4
UraianPokok
Harga pokok batu bara pada tambang yang digarap dan tambang berencana Kombinat di Kuzbas
T ambang Batu Bara yang Sedang Digarap T ambang Batu Bara Berencana
Tambang Batu Bara BiasaTambang Batu Bara Biasa
Tam
bang
A
Per
tam
ban
gan
Hid
rolik
Tambang Batu Bara Hidrolik
Tam
bang
B
Tam
bang
C
Tam
bang
D
Tam
bang
E
Tam
bang
F
Tam
bang
G
Tam
bang
H
Tam
bang
I
Tam
bang
J
Tam
bang
K
Tam
bang
L
Tam
bang
M
Tam
bang
N
Tam
bang
O
41
PERBANDINGAN BIAYA PEMBANGUNAN TAMBANG HIDROLIK DAN TAMBANG
BIASA DI UNI SOVIET
Referensi : Hydraulic coal mining & disasters case, Hokkaido coal mine society, 1995
Biaya konstruksi pada proyek tambang Kombinat di Kuzbas (Uni Soviet) pada tahun1954 - 1955
MITSUI MINING ENGINEERING
Uraian Pokok
Tambang Batu bara Hidrolik
Tambang Batu Bara Biasa
Tam-
Bang J
Tam-
bang K
Tam-
bang L
Tam-
bang M
Tam-
bang N
Tam-
bang O
Jumlah total anggaran konstruksi (1 juta rubel)
Rincian:
Biaya tambang & konstruksi (jumlah total investasi)
Biaya penggalian jalan tambang
Biaya konstruksi & fasilitas
Biaya instalasi dan pemasangan
Biaya transportasi
Pengeluaran lain-lain
Biaya konstruksi perumahan, sarana budaya, publik (jumlah total investasi)
Biaya konstruksi & pemasangan dlm semua pendirian tambang
100,1
55,8
6,8
10,9
18,4
4,3
-
34,7
77,9
100,7
59,1
7,5
8,8
16,5
11,6
15,3
32,6
79,2
131,4
84,1
33,0
19,2
14,0
5,7
-
37,65
107,6
255,2
117,0
34,6
13,9
23,9
9,4
-
111,9
199,8
260,3
154,8
45,9
32,5
35,9
-
58,1
105,5
197,8
262,7
154,6
50,7
36,3
36,3
-
51,2
108,0
210,4
42
SKETSA GAMBAR LOKASI TAMBANG HIDROLIK DI SUNAGAWA COAL MINE
Jarak sublevel 18~25m
Gambar dari muka
Lorong sublevel
Penggalian di lorong sublevel dengan kemiringan 7°~15° pada lapisan batu bara yang kemiringannya tajam 70°Panjang Lorong sublevel adalah 80m~180m
Lorong sublevel
Gambar dari samping
MITSUI MINING ENGINEERING
43
CARA PENGAMBILAN BATU BARA OLEH MONITOR DI SUNAGAWA COAL MINE
Monitor
Instalasi pompa tekanan tinggi di luar tambang 67kg/cm2×3,5m3/min×600kw, 250m ・ 350m ・ 450m×5,5m3/min×600
k w di dalam tambang 35kg/cm2×3m3/min×450kw
Volume air lokasi tambang 3m3/min Tekanan monitor 100~130kg/cm2
Ukuran pipa 8”, 5”
Urutan Penggalian
MITSUI MINING ENGINEERING
44
SKETSA GAMBAR PEMOMPAAN BATU BARA DI SUNAGAWA COAL MINE
MITSUI MINING ENGINEERING
SublevelSublevel
Sublevel
Dalam pengambilanDalam pengambilan
Dalam penggalianDalam penggalian
Tekanan tinggi 100-130kg/cm2
Tekanan sedang 50kg/cm2
Sublevel
Cyclone
Screen vibrasi Screen dehidrasi
Slurry
Penggantian
Pembuanganair
Penampung
Ruang pompa 360L
Ruang pompa 560L
Slurry (-0.75mm)
Ruang pompa 860L
Mesin dehidrasi
Coal bin
Mesin dehidrasi
860L
Gerobak 2m²
960L
Gerobak 2m²
Gerobak 2m²
Loro
ng te
gak
Nob
orik
awa
Loro
ng te
gak
teng
ah
Mes
in p
encu
ci
Loka
si ta
mba
nghi
drol
ik
Lorong miring
pengeluaran BC
Loron
g mirin
g
peng
eluara
n BC
45
HASIL PRESTASI PENAMBANGAN BATU BARA HIDROLIK DI JEPANG (1-1)
Catatan : Hasil prestasi akhir pertengahan 1960-an Referensi : Hydraulic coal mining & disasters case, Hokkaido coal mine society, 1995
MITSUI MINING ENGINEERING
Lapisan No.2 Lapisan No.4 Lapisan Utama Lapisan No.2 Lapisan No.4
1,19 2,62 1,8~2,8 1,3 2,0
0,90 2,42 1,0~1,8 1,0 1,450 ~60 °
Batuan serpih Batuan serpih
Diameter Nozzle (m) 17, 18, 19 22 18
0 Manual, Terdaftar 7 buah 0 Manual Terdaftar 10, Beroperasi 8 buah
×540 kW×2 buah
Monitor Otomatis, Terdaftar 11bua
h Otomatis,Terdaftar 8buah.Beroperasi 1-2 buah
600 kW× 3 buah 5m3/min×900m4m3/min×430m ×1, 100 kW×4 buah
Lapisan No.2 atau No.3 × 1 Lapisan No.4× 4 Total 8
Pompa tekanan tinggi
3m3/min×330m 5,5m3/min×450m×260 kW×4 buah
Jumlah lokasi tambang 4 Lokasi tambang/shift Lapisan No.4 × 1 , , Lapisan Utama×2 , Lapisan No.2×2,
Metode penambangan Subrise Sublevel Sublevel 15 ~25 20 ~30 15 ~30, 16 ~27, 20 ~25
Lapisan bawah Batu pasir Batuan serpih
Kemiringan lapisan batu bara 23 ° 40 ~ 60 °
Tinggi pertambangan (m) 3,30
Nama lapisan batu bara Lapisan Tenneru
Tinggi batu bara (m) 2,30
Lapisan atas Batu pasir/Batuan leleran Batuan serpih
Kerapuhan (Friability)
Lorong Noborikawa Nama Tambang Batu Bara Meiji Honki Coal Mine Mitsui Sunagawa Coal Mine Mitsubishi ChashinaiCoal Mine
Sya
rat
Lo
kasi
Ta
mb
an
g
Sp
esi
fika
si I
nst
ala
si
46
HASIL PRESTASI TAMBANG BATU BARA HIDROLIK DI JEPANG(1-2)
Catatan : Hasil prestasi akhir pertengahan1960-an Referensi : Hydraulic coal mining & disasters case, Hokkaido coal Mine society, 1995
MITSUI MINING ENGINEERING
Nama Tambang Batu Bara Meiji Honki Coal Mine Mitsui Sunagawa
Lorong Noborikawa
Mitsubishi Chashinai
Coal Mine
Tekanan mulut nozzle (kg/cm²) Area tambang No.7 90~115
Area trambang No.2 90~115
32~80 32~85 65 65 65
Volume
Penggalian
1 shift rata-rata (m³) 80,3 64,5 55 185 105,8 47,2 62,3
1 shift max. (m³) 165,2 104,0 - - 194,3 58,2 74,8
Waktu
Penggalian
1 shift rata-rata (min) 162 128 139 183 127 157 190
1 shift max. (min) 325 210 - - 156 196 229
Kemampuan penggalian (m³/h) 29,8 30,2 23,6 60,6 55,8 18,0 19,8
Pekerja (orang/shift) 2 2 3 3 2 2 2
Efisiensi Rata-rata (m³/ waktu pengerjaan)
40,1 32,3 18,3 61,6 52,9 23,6 31,2
Maksimal (m³/waktu pengerjaan)
82,6 52,0 - - - - -
Volume air (m³/shift) 342 285 309 407 229 288 343
Air : Batu bara (rasio kapasitas) 4,3 4,0 5,7 2,2 2,2 6.1 5,5
Jumlah peledak (g/m³ di tempat) 0 0 0 0 105 5 112
Volume listrik (kWh/m³ di tempat) 51,0 53,1 - - 15,6 43,8 27,4
Produksi batu bara (t/bulan) Sekitar 20.000 Sekitar 23.000 Sekitar 18.000
Has
il
P
rest
asi
47
HASIL PRESTASI TAMBANG BATU BARA HIDROLIK DI JEPANG (2-1)
Catatan : Hasil prestasi akhir pertengahan1960-an Referensi : Hydraulic coal mining & disasters case, Hokkaido coal mine society, 1995
MITSUI MINING ENGINEERING
Ube KousanSanyo Muen Coal Mine
Inoki Honsou Sanjaku Goshaku Ruisou (No.7)
1,4 Rata-rata 1,89 1,100,8 1,57 0,80
28~30° Bagian atas Timur 3-25° Bagian bawah Timur 7-20° 27°Batuan serpih Batuan serpihBatuan serpih Batuan serpih
15~20 30~35Subrise Subrise
3,5m3/min×320m2,8m3/min×750m ×300kW×4buah 2,0m3/min×240m 2,7m3/min×350m
×550kW×2buah 3,5m3/min×290m ×130kW×2buah ×260kW×6buah(Serial Operation)×300kW×4buah (Serial
Operation)Otomatis, terdaftar 4 buah 0 0 00 Manual 9 buah Manual 2 buah Manual, terdaftar 10 buah 18 18~20 20 18, 20, 22
Nama lapisan batu bara
3 lokasi/shift Jumlah lokasi tambang batu bara
Subrise atau sublevel
2 lokasi/shift
3 lokasi/shift 1 lokasi/shift
Metode penggalian
Batuan serpihBatu pasir
15~35
Lapisan atas Lapisan bawah Kerapuhan (Friability)
Kaishima Onoura Coal Mine
Meiji HirayamaCoal Mine Nougata Sougun Sanjaku Goshaku Ruiso
u
Nama Tambang Batu Bara
Tinggi pertambangan(m)
Tinggi batu bara (m)
Kemiringan lapisan batu bara
Pompa tekanan tinggi
Monitor
Diameter nozzle (mm)
Sya
rat
Loka
si T
amba
ngS
pesi
fikas
i Ins
tala
si
48
HASIL PRESTASI TAMBANG BATU BARA HIDROLIK DI JEPANG (2-2)
Catatan : Hasil prestasi akhir pertengahan1960-an Referensi : Hydraulic coal mining & disasters case, Hokkaido coal mine society, 1995
MITSUI MINING ENGINEERING
Nama Tambang Batu Bara Ube Kousan
Sanyou Muen Coal Mine
Kaishima Onoura
Coal Mine
Meiji Hirayama
Coal Mine
Tekanan mulut nozzle (Kg/cm³) 140~145 75 45 72
Jumlah Penggalian
1 shift rata-rata (m³) 51 77,2 78,7 141,4
1 shift max. (m³) 90 - - 202
Waktu
Penggalian
1 shift rata-rata (min) 107 189 242 431
1 shift max. (min) 210 - - 815
Kemampuan penggalian (m³/h) 28,7 24,4 19,4 19,7
Pekerja (orang/shift) 2 2,9 2,0 7,1
Efisiensi Rata-rata (m³/waktu pengerjaan)
25 26,2 38,5 200
Maksimal (m³/waktu pengerjaan)
45 - - 33,7
Volume air (m³/shift) 258 298,6 391,1 1.408
Air : Batu bara (rasio kapasitas) 5,0 3,87 4,99 10,0
Jumlah peledak (g/m³ di tempat) 0 0 0 0
Volume listrik (kWh/m³ di tempat) 34,7 - - 35,5
Produksi batu bara (t/bulan) Sekitar 5.000 Sekitar 20.000 Sekitar 15.000
Has
il
Pre
stas
i
49
CONTOH TAMBANG BATU BARA HIDROLIK DI CHINA
MITSUI MINING ENGINEERING
Gong Jia Lou Coal Mine Ba Yi Coal MineKetebalan lapisan batu bara (m) 1,5, 6 ~ 7 6Kemiringan lapisan batu bara (°) 10 ~ 46 18 ~ 20Kekerasan batu bara (f) 1,2 ~ 2 1Metode penggalian Sublevel SublevelTekanan air monitor (atii) 90, 110 120
Volume air monitor (m³/h) 150 ~ 170 230 ~ 250Diameter nozzle (mm) 20, 22 25
Kemampuan produksi batu bara (t/h)
120 ~ 150 -Efisiensi seluruh tambang (t/org/wk
t) - 2Cara pemompaan batu bara > 1mm Skip < 50mm Pompa
< 1mm PompaTinggi pemompaan (m) 425, 600 636
Jumlah produksi batu bara (t/tahun) 2juta ~ 2,1juta ton 750.000 ton
50
CONTOH TAMBANG BATU BARA DI BALMER COAL MINE
(KANADA)
MITSUI MINING ENGINEERING
Gambaran Lapisan Batu Bara yang Digarap
Kemiringan lapisan batu bara 25°~65°Ketebalan lapisan batu bara sekitar 15m Lapisan batu bara yang digarap 1 lapisan Kekerasan batu bara f4 0,4~1,3
51
SKETSA GAMBAR TAMBANG BATU BARA DI BALMER COAL MINE
Lapisan batu bara yang digarap
Lapisan atas dan bawah yang terdiri dari batu pasir,batuan serpih, batu konglomerat tergolong baik
Mulut lorong
Mulut lorong
Tempat mesin dehidrasi dalam lorong
Bagian bawah permukaan air mulut lorongPanel No.6
Bagian atas permukaan air pada mulut lorong
Bagian bawah permukaan air mulut lorongPanel No.6
MITSUI MINING ENGINEERING
52
GAMBARAN PENGGALIAN TAMBANG BATU BARA DI BALMER COAL MINE
Jarak Sublevel 20 ~ 25 m ( jarak lokasi ditetapkan dengan mempertimbangkan
kekerasan batu bara dan tekanan langit lorong ) Tekanan monitor 100 ~130 kg/cm2
Volume air monitor 10 m3/min Jumlah lokasi tambang 1 ( Selain itu, lokasi siap 1 , lokasi cadangan 1 )
Jumlah produksi (t/shift) 1.200~1.600 t/shift Efisiensi (t/menit) 4,5~6,5 t/menit Rekor produksi batu 12.400 ton/hari ・ l
okasi bara tertinggi
Sublevel
Pintu masuk utama
Kemiringan lorong pada pintu masuk utama 5°lebih Sublevel 7°~12° Permukaan lubang lorong: lebar: 4,9m, tinggi: 3m (kusen lengkung) Pemasangan feeder breaker di lokasi, dihancurkan kurang dari 150mm Pengerukan (mesin continious miner), produksi batu bara (dibawa aliran air)
Sarana pompa tekanan tinggi : dipasang di luar lorong, dioperasikan dengan (450 tenaga kuda×1 buah + 2500 tenaga kuda×1 buah) secara serial operation, lalu 2 set secara paralel ( Pertama kali dipakai 1set/serial operation )
Ukuran pipa tekanan tinggi 10”, 8”, 6”
MITSUI MINING ENGINEERING
53
FLOWSHEET TAMBANG BATU BARA DI BALMER COAL MINE
MITSUI MINING ENGINEERING
Lokasi pengambilan& penggalian
Batu bara mentah& water trough
Pompa dasar lorong
Bottom hole sump
Slurrypump
Screen dehidrasi
Coal bin
Tangkiutama
Pompa pengalir batu bara
Slurry sump Cyclonefeed pump
Slurry pump
Sieve bend screen vibrasi
Mesin dehidrasisentrifugal
Cyclone ke-2
Slurrytank
Penampunganbatu bara
Thickener underflow pump
Pompa penimba
Pompa air bersih
Slurrypump
Cyclone feed pump
Discfilter
Slurry sump
Instalasi dehidrasi dalam lorong
Instalasi suplai air Instalasi dehidrasi luar lorong
Luar lorongDalam lorong Air bersih
Luar lorong Batu baraSlurry (batu bara & ai
r )
Pompa tekana
ntinggi
54
CONTOH TAMBANG BATU BARA DI STRONGMAN COAL MINE
(NEW ZEALAND)
MITSUI MINING ENGINEERING
Tahap ke-1 Uji coba terhadap tambang batu bara menurut pengambilannya dengan ledakan dan aliran airTahap ke-2 Pembangunan terhadap tambang baru bara hidrolik yang sebenarnya
Gambaran lapisan batu bara yang digarap & yang diuji Kemiringan lapisan batu bara 4°~15° Ketebalan lapisan batu bara 8m~10m Kekerasan batu bara HGI 40~45 f4 0,6~1,3 Kedalamam permukaan bumi sekitar 150m
55
P
Tempat uji coba
Slurry pump
SKETSA DALAM LORONG TAMBANG BATU BARA DI STRONGMAN COAL MINE
Pemasangan pompa tekanan tinggi di luar lorong
Pengiriman pipa dengan slurry pump sampai ke luar lorong
Di bawah aliran alami sampai ke tempat
pompa dalam lorong
MITSUI MINING ENGINEERING
56
HASIL PRESTASI UJI COBA TAMBANG BATU BARA DI STRONGMAN COAL MINE
Jarak pemotongan 10m~20m+ Daya tekan monitor 90 kg/cm2
Volume air monitor 2,5~3 m3/min
Ukuran pipa tekanan tinggi 8”, 5”
Produktivitas 0,8~1,2 t/min Produksinya 1shift operasi Masa uji 9minggu (44shif
t ) Produksi batu bara 8.416 ton oleh monitor
25m
25
mMonitor
Trough (parit buatan)
MITSUI MINING ENGINEERING
57
SKETSA GAMBAR TAMBANG BATU BARA DI STRONGMAN COAL MINE NO.2
■ Gambaran Lapisan Batu Bara yang Digarap
Kemiringan lapisan batu bara 4°~ 40°Ketebalan lapisan batu bara 3m~12m Lapisan batu bara yang digarap 2 lapisan Kekerasan batu bara
HGI 40~45 f4 0,8
~1,0Kedalaman permukaan bumi 5~50m
Jalan tambang pengeluaran batu bara
Lorong pengeluaran gas/udara
Lorong masuk udara
Mulut lorong
MITSUI MINING ENGINEERING
58
HASIL PRESTASI PENGGALIAN TAMBANG BATU BARA DI STRONGMAN COAL MINE NO.2
Instalasi pompa tekanan tinggi, dipasang di luar lorong
Pompa (Horizontally split type & 5 stage volute pump)
Daya keluar 1550kw Jumlah muntahan 4,5 m3/min Tekanan muntahan 140 kg/cm2
Ukuran pipa tekanan tinggi 8”, 5”
Jarak antara sublevel 15m~20m Tekanan monitor 120 ~ 130 k
g/cm2
Volume air monitor 4,5 m3/min Jumlah lokasi tambang 1 buah Ketebalan lapisan batu bara 3m ~ 1
2m
Jumlah produksi monitor (termasuk batu bara yg digali per tahun)
sekitar 400 ribu ton Pekerja sekitar 70 orang
Hasil prestasi pada lokasi tambang
Hasil prestasi pada lokasi tambang oleh monitor (t)
MITSUI MINING ENGINEERING
Thn.1996 275.478Thn.1997 237.953Thn.1998 274.272
Jumlah lokasi tambang 1
Produksi batu bara t/shift 617
Produktivitas t/menit 1,28
Ketebalan lapisan batu bara
sekitar 6m
59
FLOWSHEET TAMBANG BATU BARA DI STRONGMAN COAL MINE NO.2
MITSUI MINING ENGINEERING
Lokasi pengambilan batu baraMonitor
Penyuplaian air
Kolam untuk pengendapan
Pompa tekanan rendah pengalir batu bara
Jalur pipa tekanan tinggi
Pompa tekanan tinggi
Tangki utama
Screen dehidrasi
Pompa penyuplai air
Tangki penyuplai air
Coal bin
Cyclone
Thickener
P
P
Lokasi penggalian
Mesin penghancur
Mulut lorong
60
INSTALASI DI LUAR LORONG TAMBANG BATU BARA STRONGMAN COAL MINE (1)
Ruang kepala dinas batu bara
Mulut lorong pemasukan udara
Mulut lorong pembuangan gas/udara
Pabrik bengkel
Ruang pompa tekanan tinggiHead tank
Lorong pengalir batu bara
MITSUI MINING ENGINEERING
61
INSTALASI DI LUAR TAMBANG BATU BARA STRONGMAN COAL MINE (2)
MITSUI MINING ENGINEERING
62
TEMPAT MESIN DEHIDRASI
Coal bin
Cyclone
Screen Screen penyaring debu halus
Thickener
Belt conveyor
MITSUI MINING ENGINEERING
63
SCREEN DAN CYCLONECyclone
Screen vibrasi
Screen vibrasipenyaring debu halus
MITSUI MINING ENGINEERING
64
RINGKASAN Pengambilan batu bara hidrolik mampu mengatasi kondisi seperti la
pisan tebal yang susah mencapai persentase pengumpulan tinggi, dan susahnya jangkauan mesin pada lapisan kemiringan tajam. Dengan demikian, efisiensi serta persentase pengumpulan yang tinggi dapat dicapai.
Di samping itu, oleh karena instalasinya terdiri dari pompa disertai pemipaan tekanan tinggi, monitor dan sarana dehidrasi yang sangat sederhana, maka pemakaiannya mudah. Dibanding dengan cara pengambilan batu bara tradisional, pekerjaan dapat dilakukan dengan personel yang sedikit dan bersifat aman yang tinggi.
Syarat untuk bisa diterapkannya pengambilan batu bara hidrolik secara lebih ekonomis dan efektif adalah pada saat penggalian di permukaan air atas mulut lorong, karena batu bara yang digali di lokasi bisa diangkut secara alami sampai pintu lorong menjadikan pekerjaan ini sungguh mudah dan ekonomis. Pada saat meninjau pengenalan cara baru ini, sangat diharapkan jika penerapan pada tempat yang sesuai dengan syarat lapisan batu bara seperti di atas.
MITSUI MINING ENGINEERING