Laporan Ventilasi Bab 2

16
PRAKTIKUM VENTILASI TAMBANG LABORATORIUM TEKNOLOGI PERTAMBANGAN PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT BAB II PENGENALAN ALAT VENTILASI TAMBANG 2.1. Tujuan Praktikum Pengenalan alat-alat praktikum ventilasi tambang ini bertujuan, antara lain: 1.Praktikan dapat mengenal berbagai jenis alat yang dipergunakan dalam pekerjaan ventilasi tambang. 2.Praktikan mengetahui fungsi, komponen dan cara kerja alat-alat tersebut dalam suatu rangkaian ventilasi tambang maupun dalam pengukurannya. 2.2. Waktu dan Tempat Pelaksanaan Praktikum Kegiatan pengenalan alat-alat praktikum Ventilasi Tambang dilaksanakan pada : Hari/tanggal : Sabtu, 12 April 2014 Waktu : 08.00 Wita – 09.30 Wita Tempat Pelaksanaan : Laboratorium Ventilasi Tambang, Fakultas Teknik, Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru. 2.3. Dasar Teori Di dalam tambang batubara perlu dilakukan berbagai macam pengukuran untuk memeriksa apakah disetiap tempat di dalam pit telah dilakukan ventilasi udara yang cukup, dengan maksud tidak mendapatkan kesalahan ventilasi, atau Kelompok I

description

OK

Transcript of Laporan Ventilasi Bab 2

Page 1: Laporan Ventilasi Bab 2

PRAKTIKUM VENTILASI TAMBANGLABORATORIUM TEKNOLOGI PERTAMBANGANPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

BAB IIPENGENALAN ALAT VENTILASI TAMBANG

2.1. Tujuan Praktikum

Pengenalan alat-alat praktikum ventilasi tambang ini bertujuan, antara

lain:

1. Praktikan dapat mengenal berbagai jenis alat yang dipergunakan dalam

pekerjaan ventilasi tambang.

2. Praktikan mengetahui fungsi, komponen dan cara kerja alat-alat tersebut

dalam suatu rangkaian ventilasi tambang maupun dalam pengukurannya.

2.2. Waktu dan Tempat Pelaksanaan Praktikum

Kegiatan pengenalan alat-alat praktikum Ventilasi Tambang

dilaksanakan pada :

Hari/tanggal : Sabtu, 12 April 2014

Waktu : 08.00 Wita – 09.30 Wita

Tempat Pelaksanaan : Laboratorium Ventilasi Tambang, Fakultas Teknik,

Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru.

2.3. Dasar Teori

Di dalam tambang batubara perlu dilakukan berbagai macam

pengukuran untuk memeriksa apakah disetiap tempat di dalam pit telah

dilakukan ventilasi udara yang cukup, dengan maksud tidak mendapatkan

kesalahan ventilasi, atau untuk mendapatkan bahan yang diperlukan untuk

perencanaan ventilasi atau perbaikan ventilasi. Hal yang harus diukur antara

lain adalah temperatur udara, kelembaban, tekanan udara, kecepatan angin,

jumlah angin, penurunan tekanan, tekanan kipas angin, kadar gas,dan jumlah

debu. Disini akan dijelaskan mengenai pengukuran tekanan udara, kecepatan

angin, jumlah angin, penurunan tekanan dan tekanan kipas angin yang secara

langsung diperlukan untuk perencanaan ventilasi atau perbaikan ventilasi.

Kelompok I

Page 2: Laporan Ventilasi Bab 2

PRAKTIKUM VENTILASI TAMBANGLABORATORIUM TEKNOLOGI PERTAMBANGANPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

1. Kecepatan Angin

a. Anemometer

Untuk mengukur kecepatan angin di dalam pit bawah tanah

biasanya menggunakan anemometer. Ini adalah kincir angin yang

sangat ringan dan gesekannya kecil, dimana baling-balingnya terbuat

dari pelat aluminium dan membentuk sudut 42-44o terhadap arah

poros. Untuk mengukur kecepatan angin yang dihasilkan mine fan

pada jalur mine duct. Semakin cepat aliran udara yang dihasilkan

maka akan semakin besar debit udara yang akan tersuplai pada

lokasi tambang bawah tanah tersebut, alat ini diletakkan di dalam

aliran udara untuk memutar baling-baling, dimana kecepatan angin

atau jarak tempuh aliran udara per satuan waktu dapat diperoleh dari

jumlah putaran dalam waktu tertentu. Daerah kemampuan ukurnya

adalah 0,5-10 m/s.

b. Tabung pitot

Pada tabung pitot terdapat lubang ukur tekanan total di depan

dan lubang ukur tekanan statis di samping. Perbedaan kedua

tekanan tersebut, yakni tekanan dinamis, diukur dengan manometer

tabung U, kemudian kecepatan angin diperoleh dari persamaan di

bawah.

P = w2/2g ………………………………………………… (2.1)

P = tekanan dinamis w = kecepatan angin

= berat jenis udara g = percepatan gravitasi

c. Pengukuran kecepatan angin rendah

Kecepatan angin di bawah 1 m/s sulit diukur. Untuk itu ada

anemometer kawat panas yang memanfaatkan pelepasan panas dari

kawat halus dan anemometer termistor yang memanfaatkan koefisien

temperatur tahanan semi konduktor.

Untuk mengukur kecepatan angin rendah secara sederhana,

maka pada dua titik berjaral 5-10 m di dalam lorong angin diberi

tanda titik start dan titik pengukuran. Kemudian dengan stopwatch

dilakukan pengukuran waktu yang diperlukan oleh asap untuk

melewati dua tanda tersebut, hingga diperoleh kecepatan angin.

Kelompok I

Page 3: Laporan Ventilasi Bab 2

PRAKTIKUM VENTILASI TAMBANGLABORATORIUM TEKNOLOGI PERTAMBANGANPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

Karena asap akan menyebar selama mengalir, maka bagian tengah

dari asap menyebar yang diukur.

2. Jumlah Angin

Jumlah angin adalah perkalian kecepatan angin rata-rata dan luas

penampang. Pada umumnya, kecepatan angin terbesar terjadi di sekitar

pusat penampang terowongan. Oleh karena itu, apabila mengukur

kecepatan angin dengan anemometer, maka anemometer digerakkan

sepanjang penampang dengan kecepatan konstan untuk mengukur

kecepatan angin rata-rata. Kemudian nilai tersebut dikalikan dengan luas

penampang terowongan yang diukur untuk menghitung jumlah angin.

3. Perbedaan Tekanan

Apabila tabung gelas ditekuk membentuk huruf U dan ke

dalamnya dimasukkan air atau cairan lain hanya setengah bagiannya,

kemudian dua buah tekanan yang hendak diukur masing-masing

dihubungkan ke kedua ujung tabung gelas dengan pipa, maka perbedaan

tekanan dapat diukur sebagai perbedaan ketinggian cairan. Apabila mau

mengukur perbedaan tekanan yang kecil, cukup dengan memiringkan

tabung U. Dengan memiringkannya sebesar 0o, sensitivitas akan

meningkat 1/sin 0 kali.

4. Tekanan udara

a. Barometer air raksa

Mengetahui tekanan udara melalui pengukuran tinggi kolom

air raksa yang terangkat oleh tekanan udara. 1 atmosfir adalah 760

mm Hg. Alat ini cocok untuk pengukuran di tempat tetap (diam), tetapi

tidak cocok digunakan dengan membawanya di dalam pit bawah

tanah.

b. Barometer aneloide

Wadah yang bagian dalamnya kedap dibuat dengan

menempelkan 2 lembar logam tipis berbentuk lingkaran

bergelombang. Dengan adanya perubahan tekanan, wadah tersebut

mengembang dan mengempis, dimana deformasi yang kecil tersebut

diperbesar secara mekanis untuk ditunjukkan dengan jarum. Kurang

memuaskan dari segi ketelitian, tetapi cocok untuk dibawa.

Kelompok I

Page 4: Laporan Ventilasi Bab 2

PRAKTIKUM VENTILASI TAMBANGLABORATORIUM TEKNOLOGI PERTAMBANGANPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

5. Penurunan Tekanan

Melakukan pengukuran penurunan tekanan yang terjadi karena

mengalirnya udara di dalam lorong angin adalah hal yang sangat penting.

Apabila pada 2 titik pengukuran di dalam lorong angin diletakkan tabung

tekanan statis Pitot dan di tengah-tengahnya diletakkan tabung U,

kemudian dihubungkan dengan pipa (misalnya pipa karet), maka

perbedaan tekanan yang tampak pada tabung U adalah penurunan

tekanan. Apabila 2 titik yang hendak diukur penurunan tekanannya

berjarak jauh, selang jarak tersebut dibagi menjadi beberapa bagian,

kemudian penurunan tekanannya diukur dan nilai penjumlahan untuk

selang 2 titik tersebut boleh dianggap sebagai penurunan tekanan. Pada

waktu melakukan pengukuran mulai dari mulut pit udara masuk kemudian

mengelilingi pit dan sampai ke mulut pit udara buang, maka nilai

penjumlahan penurunan tekanan selama itu setara dengan jumlah

tekanan kipas angin dan tekanan ventilasi alami (perhatikan gambar di

bawah).

Melakukan pengukuran nilai mutlak tekanan udara dengan

menggunakan barometer aneloide, kemudian dari perbedaan tekanan

tersebut menghitung penurunan tekanannya.

*Sumber : Diktat ventilasi UNP, 2004

Gambar 2.1. Metode Pengukuran Tekanan Ventilasi Antara 2 Titik di dalam Terowongan

2.4. Peralatan, Fungsi Alat dan Penggunaanya Dalam Ventilasi Tambang

Pada tambang bawah tanah perlu adanya sistem ventilasi yang dapat

mengatur kuantitas dan kualitas udara yang masuk maupun dikeluarkan dari

front penambangan, dimana peralatan yang digunakan dalam ventilasi

mekanis pada tambang bawah tanah adalah ventilation tube dan fan

yang merupakan alat utamanya.

Kelompok I

Page 5: Laporan Ventilasi Bab 2

PRAKTIKUM VENTILASI TAMBANGLABORATORIUM TEKNOLOGI PERTAMBANGANPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

Pekerjaan ventilasi tambang akan lebih terjamin keamanannya apabila

didukung oleh alat pengukur kuatitas udara dan pendeteksi kualitas udara dan

debu, sehingga alat-alat tersebut merupakan sebuah kebutuhan mutlak dalam

suatu jaringan ventilasi tambang. Berikut penjelasan singkat tentang peralatan

yang dipergunakan dalam ventilasi tambang :

1. Fan

Merupakan pompa udara yang menimbulkan adanya perbedaan

tekanan antara kedua sisinya, sehingga udara akan bergerakan dari

tempat yang tekanannya lebih tinggi ke tempat yang lebih rendah. Dalam

rangkaian ventilasi tambang ada 2 fungsi kipas angin yang dipergunakan,

yaitu ventilasi kipas angin hembus dan ventilasi kipas angin sedot.

*Sumber : www. http://infotambang.com, 2014

Gambar 2.2. Fan (kipas)

Ventilasi kipas angin tiup adalah metode ventilasi yang

membangkitkan tekanan di mulut intake yang lebih tinggi (tekanan positif)

dari pada tekanan atmosfir, untuk meniup masuk udara dalam pit. Apabila

kipas angin utama dijalankan dengan metode ini gas metan akan

terperangkap di dalam gob atau dinding batubara, sehingga seadainya

kipas angin berhenti beroperasi, ada bahaya gas tersebut mengalir ke

dalam terowongan atau lokasi kerja dalam waktu bersamaan. Selain itu,

pada sistem ini pintu ventilasi harus dibuat di mulut pit intake, sehingga

menjadikannya sebagai terowongan transportasi akan merepotkan dan

juga banyak kebocoran angin. Untuk meniadakan kelemahan ini, memang

return airway bisa dijadikan sebagai terowongan transportasi, namun

Kelompok I

Page 6: Laporan Ventilasi Bab 2

PRAKTIKUM VENTILASI TAMBANGLABORATORIUM TEKNOLOGI PERTAMBANGANPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

ditinjau dari segi keamanan terhadap fasilitas transportasi sebaiknya

dihindari.

Kebalikan dari sistem tiup, maka pada sistem sedot, kipas angin

ditenpatkan di mulut pit outtake, membangkitkan tekanan yang lebih

rendah (tekanan negatif) dari pada tekanan atmosfir, untuk menyedot

keluar udara dari dalam pit.

*Sumber : Diktat ventilasi UNP, 2004

Gambar 2.3. Fungsi Kipas Angin Tambang

2. Ventilation Tube

Ada dua jenis ventilation tube yang dipergunakan dalam jaringan

ventilasi tambang, yaitu :

1. Wire flexible

Pipa angin jenis ini mempunyai hambatan dan kebocoran

yang cukup besar, fleksibel, dapat digunakan untuk pipa hermbus

maupun pipa hisap.

*Sumber : www.michanarchy.com,2014

Gambar 2.3. Wire flexible

Kelompok I

a. Ventilasi Kipas Hembus b. Ventilasi Kipas Sedot

Page 7: Laporan Ventilasi Bab 2

PRAKTIKUM VENTILASI TAMBANGLABORATORIUM TEKNOLOGI PERTAMBANGANPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

2. Flatlay

Pipa jenis ini mempunyai hambatan dan kebocoran yang kecil,

pemakainan fleksibel, prkaktis dan mudah dalam hal transportasi dan

pemasangan, hanya dapat digunakan untuk pipa hembus serta

pemakaian pada belokan sangat sulit.

*Sumber : laporan praktikum ventilasi, 2013

Gambar 2.5. Flatlay

3. Gas Detektor

Keberadaan gas-gas dalam tambang bawah tanah baik yang

beracun maupun yang mudah terbakar berkaitan dengan keselamatan

tambang sehingga kadar gas-gas tersebut harus selalu dikontrol agar

tidak membahayakan. Pengontrolan kadar gas dalam tambang

memerlukan alat-alat deteksi dengan akurasi tinggi.

*Sumber : www.catalog16p004.co.id

Gambar 2.6. Gas Metana Detektor

Kelompok I

Page 8: Laporan Ventilasi Bab 2

PRAKTIKUM VENTILASI TAMBANGLABORATORIUM TEKNOLOGI PERTAMBANGANPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

Beberapa macam alat deteksi gas-gas tambang yang biasa

digunakan antara lain :

1. Gas detektor < CO2>

Bagian-bagiannnya antara lain :

a. Tabung penghisap

b. Katub pembaca ukuran

c. Tombol cahaya

d. Tombol penyetel

e. Tabung filter gas yang berisi CaCl2

f. Pipa pengambilan contoh

2. Gas detektor <CH4>

Riken gas detektor untuk mendeteksi gas metan konsentrasi

maksimum sampai 10% sehingga apabila kadar metannya melebihi

10% parameter tidak akan menunjukkan angka apapun.

Bagian-bagian alat :

a. Tabung penghisap

b. Katub pembaca ukuran

c. Tombol cahaya

d. Tombol penyetel

e. Tabung filter yang berisi sodalime dan CaCl2

f. Pipa pengambil sampel gas

3. Gas detector digital type <CO2 dan O2>

Riken gas detektor berguna untuk mendeteksi gas CO2 dan O2

yang terdiri dari 2 perangkat untuk masing-masing detektor dalam

kondisi lingkungan hampa metan.

a. Detektor O2

Cara kerja :

1) Oksigen detektor terdiri dari sensor, display parameter,

tombol.

2) Untuk mengaktifkan kerja detektor tekan tombol disamping

alat.

3) Jika ada gas O2 maka sensor akan menangkap.

4) Persentase O2 dapat dilihat pada display parameter.

Kelompok I

Page 9: Laporan Ventilasi Bab 2

PRAKTIKUM VENTILASI TAMBANGLABORATORIUM TEKNOLOGI PERTAMBANGANPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

b. Detektor CO2

Cara kerja :

1) Selang dimasukkan langsung ke CaCl2.

2) Selang diarahkan keatas.

3) CO2 akan masuk ke CaCl2.

4) Persentase CO2 dapat dilihat pada parameter

4. Gas detektor kitagawa

Dapat digunakan untuk mendeteksi gas CO2,H2, propilen,

asetilen dengan tingkat persentase yang berbeda.

Gas detektor ini terdiri atas :

a. Tabung gelas filter yang berisi material pendeteksi

b. Tabung suntikan penghisap gas

c. Katub penghisap pengatur volume gas

5. Gas detektor model alarm

Digunakan untuk mendeteksi gas metan pada tingkat

maksimum yang kita inginkan.

6. Handheld gas detektor

Digunakan untuk mengukur konsentrasi gas CO2. H2 dan O2

dengan komponen sebagi berikut :

a. Sensor H2S, CO2, dan O2

b. Tombol power

c. Tombol display

d. Tombol pengatur ke nilai satndar O2 di udara bebas

4. Pengukur Debu

Ada 2 macam alat pengukur debu yang biasa digunakan, yaitu alat

ukur konsentrasi relative dengan sistem pembauran sinar infra merah dan

alat ukur konsentrasi massa.

Prinsip kerja dari alat ukur konsentrasi relative adalah udara yang

disedot masuk disinari dan apabila udara tersebut mengandung debu,

maka terjadi pembauran sinar yang besarnya sebanding dengan jumlah

debu. Sehingga konsentrasi debu dapat diketahui dengan mengukur

jumlah pembauran sinar tersebut. Sedangkan pada alat ukur konsentarsi

massa, untuk mengukur debu yang dapat terhisap melalui peralatan

grain, respirable dust dikumpulkan diatas kertas filter. Konsetrasi massa

Kelompok I

Page 10: Laporan Ventilasi Bab 2

PRAKTIKUM VENTILASI TAMBANGLABORATORIUM TEKNOLOGI PERTAMBANGANPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

dihitung dengan cara massa debu yang telah ditimbang dibagi dengan

jumlah udara material percobaan yang telah diserap.

5. Anemometer

Anemometer merupakan alat yang dapat dipergunakan dalam

mengukur kecepatan aliran udara, volume udara, dan suhu di dalam

tambang. Alat ini memiliki kincir angin yang sangat ringan dan

gesekannya kecil, dimana baling-balingnya terbuat dari pelat aluminium

dan membentuk sudut 42-44o terhadap arah poros. Untuk mengukur

kecepatan angin, alat ini diletakkan di dalam aliran udara untuk memutar

baling-baling, dimana kecepatan angin atau jarak tempuh aliran udara per

satuan waktu dapat diperoleh dari jumlah putaran dalam waktu tertentu.

Daerah kemampuan ukurnya adalah 0,5-10 m/s.

*Sumber : laporan praktikum ventilasi, 2014

Gambar 2.7. Anemometer

Kecepatan aliran udara di dalam tamabng merupakan salah satu

parameter dalam perhitungan kuantitas udara. Untuk mengukur

kecepatan aliran udara di dalam tambang dapat dipergunakan metode

continous traversing, metode ini merupakan metode yang paling umum

dipergunakan untuk menghitungkecepatan aliran udara pengukuran

dilakukan secara konsisten pada arah horizontal maupun vertikal, dari

atas atau bawah, pada ujung satu ke ujung yang lain pada penampang

lubang bukaan dengan jalur yang teratur sehigga seluruh penampang

lubang bukaan terukur.

Kelompok I

Page 11: Laporan Ventilasi Bab 2

PRAKTIKUM VENTILASI TAMBANGLABORATORIUM TEKNOLOGI PERTAMBANGANPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

6. Sling Psycometric

Temperatur udara di dalam tambang dapat di ukur menggunakan

sling psychometer. Pada alat tersebut terdapat dua buah termometer

dalam skala derajat Celsius (oC) yang diletakkan berdampingan dengan

bingkai kayu. Fungsinya untuk mengukur temperature cembung kering

yang menunjukan panas sebenarnya dan temperatur cembung basah

yang mnunjukkan temperatur pada saat terjadi penguapan air.

Pengukuran temperatur dilakukan pada stasiun yang sama pada saat

pengukuran kecepatan aliran udara.

*Sumber : www.redirect.php

Gambar 2.8. Sling Psycometric

Kelompok I