Selamat Datang

OPEN DISCUSSION

KAJIAN PERENCANAAN SISTEM VENTILASI TAMBANG EMAS BAWAH TANAH BLOK CIKONENG DAN CIBITUNG

PT CIBALIUNG SUMBERDAYA, KABUPATEN PANDEGLANG PROVINSI BANTEN

Mohamad Nuhnaradita Saleh

PT. CIBALIUNG SUMBERDAYA

Outline Presentasi1. Pendahuluan2. Teori Dasar3. Data dan Pengolahan Data4. Analisis5. Kesimpulan6. Kritik dan Saran

Latar Belakang

Seiring dengan kemajuan tambang bawah tanah diperlukan suatu perencanaan sistem ventilasi yang baik agar pekerja dapat bekerja dengan nyaman.

Identifikasi Masalah

1. Sistem ventilasi di cross – cut 4 cikoneng

2. Perencanaan sistem ventilasi hingga tambang selesai (life of mine) akan didiskusikan lebih lanjut dengan Dosen Pembimbing, Pak Agung.

Tujuan Penelitian

1. Mengetahui kualitas dan kuantitas udara di daerah penelitian.

2. Melakukan analisis kebutuhan udara yang diperlukan bagi aktivitas penambangan.

3. Membuat perencanaan sistem ventilasi di blok cikoneng dan cibitung

Manfaat Penelitian

1. Mengkaji sistem ventilasi yang sudah diterapkan diperusahaan.

2. Memberikan saran dan masukan kepada perusahaan mengenai perencanaan sistem ventilasi yang efektif dan efisien.

Batasan Masalah

1. Penelitian dan pengambilan data dilakukan pada tambang Cikoneng dan Cibitung PT Cibaliung Sumberdaya.

2. Penelitian dititikberatkan pada pemecahan masalah ventilasi di cross-cut 4 blok cikoneng dan perencanaan ventilasi hingga life of mine

3. Tidak membahas masalah keekonomian dari sistem ventilasi yang dianalisis.

Teori Dasar1. Tujuan Ventilasi Tambang2. Pengendalian Gas Tambang3. Hukum Mekanika Fluida4. Mine Heat Source5. Auxiliary Fan6. Resistansi Udara7. Debit Udara8. Ketentuan Ventilasi Tambang

berasarkan KepMen 555

Tujuan Ventilasi Tambang

1. Kontrol Kualitas2. Kontrol Kuantitas3. Kontrol Temperatur dan Kelembaban

Pengendalian Gas Tambang

1. Pencegahan2. Pemindahan3. Penyerapan4. Penyekatan5. Pelarutan

Hukum Mekanika Fluida

1. Udara akan mengalir dari suhu rendah ke suhu tinggi (dingin ke panas)

2. Udara akan mengalir dari tekanan tinggi ke tekanan rendah3. Udara akan mengalir pada jalur ventilasi yang memiliki

resistansi lebih kecil

Mine Heat Source

1. Aktivitas dengan alat berat (mesin, emisi, dan gesekan)

2. Aktivitas Peledakan3. Aktivitas Manusia4. Geothermal Gradient

Pemasangan Auxiliary Fan

1. Kipas angin tambahan harus dipasang pada jarak kurang dari 5 meter dari tempat terdekat pada jalan masuk ke lokasi yang akan diberi ventilasi.

2. Kipas angin tambahan harus dilengkapi alat penyalur udara sampai jarak 5 kali akar kwadrat dari luas penampang.(Case PT CSD : 5 x 0,5√(∏.d2) = 15,95 m)

(Berdasarkan KepMen 555)

ResistansiUdara (R)

• Dinyatakan dalam satuan Ns2/m8 (SI) atau murgue (Japanese)• Diakibatkan oleh friction loss dan shockloss• Di dalam tambang, semakin tinggi resistansi (R)udara maka

semakin rendah debit (Q) udara yang mengalir.

R = P/Q2

P = Tekanan udara Pa

Resistansi Udara

Resistansi udara dapat ditentukan dengan persamaan sbb,

R = resistansi udara, N.s2/m8.K = faktor gesekan saluran udara, kg/m3.O = keliling saluran udara, m.L =panjang saluran (diakibatkan friction loss), m.Le = panjang ekivalen (diakibatkan shockloss), m.A = luas penampang, m2.

Perhitungan Panjang Ekivalen (Le)No Tipe Jalur Udara

Le

(ft) (m)

1 Belokan, sudut tajam, membulat 3 1

2 Belokan, sudut tajam, meruncing 150 45

3 Belokan, sudut 90o, membulat 1 1

4 Belokan, sudut 90o, meruncing 70 20

5 Belokan, sudut tumpul, membulat 1 1

6 Belokan, sudut tumpul, meruncing 15 5

7 Jalur udara masuk 20 6

8 Jalur udara keluar 65 20

9 Jalur menyempit secara bertahap 1 1

10 Jalur menyempit langsung 10 3

11 Jalur meluas secara bertahap 1 1

12 Jalur meluas langsung 20 6

13 Spliting lurus 30 10

14 Sliting 90o 200 60

15 Junction lurus 60 20

16 Junction 90o 30 10

Debit Udara

• Merupakan banyaknya volume udara yang lewat per satuan waktu

• Dinyatakan dalam m3/s atau m3/min• Dipengaruhi oleh kecepatan, luas area, dan tekanan fan.

Q = V . A

Ketentuan Ventilasi berdasarkan KepMen 555

Volume udara bersih yang dialirkan dalam sistem ventilasi harus :1. Diperhitungkan berdasarkan jumlah pekerja terbanyak pada suatu

lokasi kerja dengan ketentuan untuk setiap orang tidak kurang dari 2 m kubik per menit (0,03 m3/s) selama pekerjaan berlangsung.

2. Ditambah sebanyak 3 meter kubik per menit (0,05 m3/s/HP) untuk setiap tenaga kuda, apabila mesin dioperasikan.

3. Temperatur udara di dalam tambang bawah tanah hars dipertahankan antara 18 derajat Celcius sampai dengan 24 derajat Celcius dengan kelembaban relatif maksimum 85%.

4. Kecepatan udara ventilasi yang dialirkan ke tempat kerja harus sekurang – kurangnya 7 meter per menit ( 0,12 m/s)

Survei VentilasiTujuan dari survei ventilasi secara teratur dan berkala adalah untuk :

1. Memastikan semua tempat area kerja menerima aliran udara yang efisien dan efektif.

2. Mengontrol adanya kerusakan adanya kebocoran pada sistem ventilasi.

3. Memberikan informasi pada saat situasi genting atau bencana dalam tambang seperti kebakaran, tanah longsor, dll.

4. Merencanakan sistem ventilasi yang efisien.5. Membuat perencanaan tambang jangka panjang apakah itu

perubahan aliran udara, pemasangan fan, dll.

Survei Ventilasi

• Pengukuran kecepatan udara(pada terowongan dan ujung fan bag)

• Pengukuran temperatur• Pengukuran tekanan udara• Pengukuran kelembaban udara

Lokasi Pengukuran Ventilasi

1. Setiap jalan masuk udara utama sedapat mungkin dekat dengan jalan masuk ke semua sumuran atau jalan keluar;

2. Setiap tempat terbaginya udara sedapat mungkin dekat dengan persimpangan;

3. Di tempat kerja yang pertama 50 meter dari mulai masuknya udara dan di tempat kerja yang terakhir 50 meter dari ujung keluarnya udara;

4. Lokasi udara keluar sedapat mungkin dekat dengan persimpangan jalan keluar utama dan

5. Tempat lain yang ditetapkan oleh pelaksana inspeksi tambang.

Data dan Pengolahan Data

• Main Fan• Distribusi udara pada blok cikoneng• Distribusi udara pada x – cut 4 cikoneng

Main Fan(17 Maret 2012)

Main Fan Cikoneng 132 kW

1. Kecepatan rata -rata : 13,92 m/s2. Temp. Basah (Tw) : 26,3 C3. Temp. Kering (Td) : 28,8 C4. Kelembaban Relatif (RH) : 82,6 %5. Debit Udara (pada evase) : 54, 28

m3/s

Main Fan Cibitung 132 kW

1. Kecepatan rata – rata : 14,04 m/s2. Temp. Basah (Tw) : 25,2 C3. Temp. Kering (Td) : 27,5 C4. Kelembaban Relatif (RH) : 81,4 %5. Debit Udara (pada evase) : 54, 75

m3/s

11,6 m/s

9,2 m/s 14,3 m/s 13,5 m/s

21 m/s

14 m/s

9 m/s 14 m/s13,3 m/s

19,9 m/s

Kurva Main Fan

• Range debit Fan pada kurva berkisar antara 60 m3/s sampai dengan 96 m3/s

• Debit pengukuran 54,7 m3/s• Hal ini menunjukkan tekanan

yang tinggi pada fan dan tahanan yang tinggi pada tambang.

• Usaha untuk mengurangi tekanan sudah dilakukan dengan menambahkan pintu pada mulut Fan shaft cikoneng.

Pintu udara Main Fan Cikoneng• Prinsip :

Mengurangi luas penampang jalur udara sehingga mengurangi tekanan main fan

• Tujuan :Mengurangi hisapan udara bersih dari portalMemberi kesempatan auxiliary fan 2 x 55 kW untuk mendorong udara bersih ke blok Cikoneng

• Efek :

Hisapan udara main fan berkurang (dari portal maupun cikoneng)

• Bukti :Distribusi udara terhisap main fan cikoneng lebih kecil daripada main fan cibitung, padahal jarak main fan cikoeng lebih dekat dengan intersection cikoneng cibitung.

Distribusi Udara pada blok Cikoneng• Debit udara masuk portal

cikoneng sebesar 172,6 m3/s• Udara bersih ini kemudian terbagi

menjadi 2 jalur, – 46,2 persen (79,6 m3/s) ke arah

cikoneng – 53,8 persen (93 m3/s) ke arah

cibitung

• Udara bersih yang mengalir ke arah cikoneng terbagi menjadi 2 jalur,– 34,2 persen (27,2 m3/s) berhasil di

dorong ke pemuka kerja– 65,8 persen (52,4 m3/s) terhisap

menuju vent access mubazir

Distribusi Udara pada blok Cikoneng• Kelembaban udara tinggi (lebih

tinggi dari 85%) disekitar jalur X – cut 4 sampai cikoneng decline dan 1124L

• Di 1124L terjadi tarik – menarik udara antara fan cikoneng dan cibitung. Fan cibitung menarik udara sampai Ch 6 dengan kecepatan 0,24 m/s. Sisanya ditarik fan cikoneng dengan kecepatan 0,2 m/s

Distribusi Udara pada X– Cut 4Kualitas :Temperatur Kering : 29,3 CKelembaban (RH) : 94,1%

Kuantitas :

Auxiliary Fan 37 kWX/C 4B north : 2,8 m3/sX/C 4C south : 2,2 m3/sX/C Ramp Up : 1,3 m3/s

Auxiliary Fan 11 kW : 8,8 m3/s

Analisis Data1. Kebutuhan Udara pada X –Cut 42. Permasalahan ventilasi pada X –Cut 43. Man Way as Air Way

Kebutuhan Udara pada X-Cut 4

Udara yang disupply dengan bantuan fan bag tidak memenuhi secara kuantitas kebutuhan udara pada lokasi tersebut

Permasalahan Ventilasi pada X– Cut 4

Permasalahan :1. Ventilasi Balik (Penyebab Utama)

Temperatur dan kelembaban tinggi pada ujung fan bag

X/C 4B north : 28.9 C, 87 %X/C 4C south : 29.2 C, 86.6 %X/C Ramp Up : 28.5 C, 87.7 %

Udara panas tesebut adalah campuran udara keluar dari x- cut 4, cikoneng decline, dan ujung fan bag.

2. Resistance tinggi

Disebabkan banyaknya belokan pada x – cut 4 yang mengakibatkan udara terhisap lebih lama.

Untuk mencegah ventilasi balik maka auxiliary fan dipasang sebelum udara kotor dari x – cut 4 dan cikoneng decline terhisap oleh fan. Akan tetapi udara

kotor tidak terhisap 100 % oleh fan tersebut, udara yang lolos kemudian terhisap fan dorong masuk ke x – cut 4.

Berdasarkan perhitungan manual didapatkan total resistance sebesar 86 x 10-5 N.s2/m8

Resistansi tertinggi terdapat pada pemuka kerja X/C 4B dan X/C 4C.

1. Dalam keadaan ventilasi seperti ini perlu adanya pembatasan aktivitas pada x –cut 4 agar kualitas udara terjaga.Shotcreter, Agitator truck, dan jumbo drill tidak boleh beroperasi pada waktu yang bersamaan .

2. Penambahan daya Fan dorong masuk ke x –cut 4 diperlukan untuk memenuhi supply udara yang kurangAkan tetapi akan sia –sia apabila masalah ventilasi balik belum diselesaikan karena udara hanya lebih baik kuantitasnya tetapi tidak kualitasnya.

“Man Way” as an “Airway”Jalur Man Way dari x – cut 4 ke x – cut 2 dibuat dengan tujuan sebagai jalur evakuasi. Pada dasarnya udara pada x - cut 4 akan terhisap ke x – cut 2 secara alami oleh main fan cikoneng

Akan tetapi hisapan main fan cikoneng akan menjadi cukup berat akibat resistance pada x – cut 4 cukup tinggi.

Maka dari itu perlu bantuan auxiliary fan untuk mendorong udara yang ditempatkan pada x – cut 2 di dekat Man Way. Udara kotor yang didorong akan dibuang ke jalur utama cikoneng sehingga dapat langsung dihisap oleh Main Fan Cikoneng.

“Unwanted” Fan Noise

Fan Noise pada auxiliary fan di dalam tambang dapat mengurangi keselamatan pendengaran karyawan perusahaan

Penyebab : Turbulensi udara disekitar fanPencegahan : 1. Pemasangan silencer pada inlet/outlet fan2. Pemasangan vibration break pada koneksi antara fan dan duct

Kesimpulan

1. Survei ventilasi sudah dilakukan di seluruh area pertambangan PT Cibaliung Sumberdaya, terdapat kekurangan kuantitas dan kualitas udara pada x – cut 4 cikoneng karena ventilasi balik dan tingginya resistansi di daerah penelitian.

2. Ventilation Planning hingga life of mine diperlukan agar sistem ventilasi lebih efektif dan efisien.

KritikFan bag yang sobek sebaiknya dijahit

Saran

1. Maintenance Fan dan Fan Bag berkala.2. Pemakaian double fan bag untuk memperluas area dan

memperkecil tahanan udara sehingga debit lebih besar. 3. Optimalisasi perangkat lunak Ventsim Visual yang sudah

dimiliki perusahaan untuk menunjang perencanaan ventilasi (perlu adanya training).

THANKS TO

Terimakasih banyak kepada seluruh karyawan PT CSD untuk kesempatannya

melakukan Tugas Akhir.Mohon maaf atas segala kesalahan selama

menimba ilmu disini.Semoga silaturrahmi kita tetap terjaga.

-Mohamad Nuhnaradita Saleh-