Perencanaan Tambang

PendahuluanKonsep perencanaan tambang terbuka merupakan syarat wajib yang harus diketahui dan dipahami oleh seorang “engineer” perencanaan tambang terbuka. Proses perencanaan tambang ini melibatkan banyak cabang ilmu yang saling melengkapi satu sama lain.Dilain pihak, software telah menjadi suatu alat yang sangat penting. Dengan alat tersebut suatu proses perencanaan tambang dapat dilakukan dalam suatu periode waktu yang singkat.Salah satu usaha untuk meningkatkan pengetahuan perencanaan tambang bagi para engineer di tambang batubara adalah pelatihan perencanaan tambang dengan penggunaan program software perencanaan tambang.

1.1 Pengertian Umum Perencanaan Tambang TerbukaPerencanaan tambang adalah suatu proses membuat rancangan tambang geometris dan non-geometris (mencapai ultimate pit limit) dalam jangka waktu tertentu secara aman dan menguntungkan.Perencanaan tambang yang berkaitan dengan masalah-masalah geometris adalah desain tambang. Di dalamnya termasuk perancangan batas akhir penambangan, tahapan (pushback), urutan penambangan tahunan/ bulanan, penjadwalan produksi dan waste dump serta menentukan final pit limit.Perencanaan tambang yang tidak berkaitan dengan masalah geometri meliputi perhitungan kebutuhan alat dan tenaga kerja, perkiraan biaya kapital dan biaya operasi tidak dibahas dalam pelatihan ini.

1.2 Tahapan Pembuatan Perencanaan TambangSecara umum pembuatan komputerisasi perencanaan tambang meliputi ruang lingkup pekerjaan sebagai berikut:• Pemodelan Geologi (dibahas dalam pelatihan Geological Modeling).• Evaluasi Cadangan.• Penjadwalan Produksi (dibahas dalam pelatihan Scheduling)• Desain Tambang.• Perhitungan Biaya tambang*• Kebutuhan Alat** Tidak dibahas pada pelatihan ini.

1.3 Produk Mincom’s Open CutMineScape Open Cut adalah product Mincom yang menawarkan solusi:1. Pembuatan strip blok desain 2D maupun 3D secara otomatis.2. Perhitungan reserve untuk setiap block.3. Pembuatan desain pit dan ramp.

1.4 Persiapan Perencanaan TambangDalam pembuatan perencanaan sangatlah penting untuk menentukan tujuan dari dari perencanaan yang akan dibuat. Tujuan dari pekerjaan perencanaan tambang adalah membuat suatu rencana produksi tambang untuk suatu deposit batubara yang akan :1. Memenuhi target produksi baik secara kuantitas maupun kualitas dengan biaya yang optimal.

2. Menghasilkan cash flow yang akan memaksimalkan rate of return atau net present value.Sebelum memulai mengoperasikan Open Cut pengguna harus melakukan persiapan berikut berikut:1. Membuat output contour floor dari seam yang akan digunakan sebagai dasra pembuatan desain.2. Membuat output subcrop floor dari seam yang akan digunakan sebagai dasra pembuatan desain.3. Membuat output contour topografi dari seam yang akan digunakan sebagai dasar pembuatan desain pit dan spoil dump.4. Menentukan parameter-parameter baik geometris maupun non-geometris yang akan digunakan dalam perencanaan.

Untuk keperluan training Open Cut Planning ini sebuah project bernama OCTRAIN telah disediakan yang berisi model geologi yang telah dibuat sebelumnya. Dibawah ini adalah gambaran konfigurasi stratigrafi seam batubara dari model geologi yan telah disediakan:

Seam 400 adalah seam paling bawah yang akan ditambang, oleh karena itu pembuatan desain maupun perhitungan reserves akan mengacu pada batas seam ini di dalam project.1.4.1 Membuat Contour Floor SeamSeperti dijelaskan sebelumnya bahwa seam 400 akan digunakan sebagai acuan pembuatan desain dan perhitungan reserve. Pembuatan kontur dilakukan untuk floor seam S400.

1.5. Memulai Open CutUntuk memulai project open cut, jalankan Minescape pilih project name yang akan digunakan yaitu octrain, kemudian pilih Application Open Cut.

TAMBANG

KONSEP DASAR PERENCANAAN TAMBANG

BAB IIIKONSEP DASAR PERENCANAAN TAMBANG

3.1 PENGERTIAN

Perencanaan adalah penentuan persyaratan dalan mencapai sasaran,kegiatan serta urutan teknik pelaksanaan berbagai macam kegiatan untuk mencapai suatu tujuan dan sasaran yang diinginkan. Pada dasarnya perencanaan dibagi atas 2 bagian utama, yaitu:1. Perencanaan strategis yang mengscu kepada sasaran secara menyeluruh, strategi pencapaiannya serta penentuan cara, waktu, dan biaya.

2. Perencanaan operasional, menyangkut teknik pengerjaan dan penggunaan sumber daya untuk mencapai sasaran.Dari dasar perencanaan tersebut diatas, dapat disimpulkan bahwa suatu perencanaan akan berjalan dengan menggunakan dua pertimbangan yaitu pertimbangan ekonomis dan pertimbangan teknis. Untuk merealisasikan perencanaan tersebut dibutuhkan suatu program-program kegiatan yang sistematis berupa rancangan kegiatan yang dalam perencanaan penambangan disebut rancangan teknis penambanganRancangan teknis ini sangat dibutuhkan karena merupakan landasan dasar atau konsep dasar dalam pembukaan suatu tambang khususnya tambang bijih nikel.3.2. PERHITUNGAN CADANGAN BIJIHSalah satu tahapan dalam melakukan perencanan tambang adalah melakukan prhitungan cadangan. Untuk setiap blok atau lubang dalam bijih harus dihitung kualitas dan kuantitasnya dengan baik. Dengan menggunakan data hasil perhitungan cadangan maka rencana produksi dapat dibuat.Untuk mengetahui cadangan bijih nikel di Tanjung Buli dihitung dengan menggunakan metode area of influence. Data bor yang dijadikan acuan perhitungan adalah data loging bor spasi 50 meter x 50 meter,dengan data elevasi terbaru. Untuk menghitung volume cadangan maka didapat dengan mengalikan antara luas blok dengan ketebalan yang mengandung bijih pada data log bor tersebut. Volume = luas x tebal ……………………………………. (3.1) Sedangkan menghitung tonnage cadangan diperoleh dari hasil kali volume blok dengan density insitu.Tonnage = Volume x Density ……………………………..… (3.2)

3.3 PERTIMBANGAN DASAR PERENCANAAN TAMBANG

Dalam suatu perencanaan tambang, khususnya tambang bijih nikel terdapat dua pertimbangan dasar yang perlu diperhatikan, yaitu:

3.3.1 Pertimbangan Ekonomis

Pertimbangan ekonomis ini menyangkut anggaran. Data untuk pertimbangan ekonomis dalam melakukan perencanaan tambang batubara,yaitu:a. Nilai (value) dari endapan per ton batubarab. Ongkos produksi, yaitu ongkos yang diperlukan sampai mendapatkan produk berupa bijih nikel diluar ongkos stripping.c. Ongkos”stripping of overburden”dengan terlebih dahulu mengetahui “stripping ratio”nya.d. Keuntungan yang diharapkan dengan mengetahui “Economic Stripping Ratio”.e. Kondisi pasar

3.3.2 Pertimbangan Teknis

Yang termasuk dalam data untuk pertimbangan teknis adalah:a. Menentukan “Ultimate Pit Slope (UPS)”Ultimate pit slope adalah kemiringan umum pada akhir operasi penambangan yang tidak menyebabkan kelongsoran atau jenjang masih dalam keadaan stabil. Untuk menentukan UPS ada

beberapa hal yang harus diperhatikan yaitu:- Stripping ratio yang diperbolehkan.- Sifat fisik dan mekanik batuan- Struktur Geologi- Jumlah air dalam di dalam batuanb. Ukuran dan batas maksimum dari kedalaman tambang pada akhir operasic. Dimensi jenjang/benchCara-cara pebongkaran atau penggalian mempengaruhi ukuran jenjang. Dimensi jenjang juga sangat tergantung pada produksi yang diinginkan dan alat-alat yang digunakan. Dimensi jenjang harus mampu menjamin kelancaran aktivitas alat mekanis dan faktor keamanan. Dimensi jenjang ini meliputi tinggi, lebar, dan panjang jenjang.d. Pemilihan sistem penirisan yang tergantung kondisi air tanah dan curah hujan daerah penambangan.e. Kondisi geometrik jalanKondisi geometrik jalan terdiri dari beberapa parameter antara lain lebar jalan, kemiringan jalan, jumlah lajur, jari-jari belokan,superelevasi,cross slope, dan jarak terdekat yang dapat dilalui oleh alat angkut. f. Pemilihan peralatan mekanis yang meliputi:- Pemilihan alat dengan jumlah dan type yang sesuai.- Koordinasi kerja alat-alat yang digunakan.g. Kondisi geografi dan geologi● TopografiTopografi suatu daerah sangat berpengaruh terhadap sistem penambanganyang digunakan. Dari faktor topografi ini,dapat ditentukan cara penggalian, tempat penimbunan overburden, penentuan jenis alat, jalur-jalur jalan yang dipergunakan,dan sistem penirisan tambang.● Struktur geologiStruktur geologi ini terdiri atas lipatan, patahan, rekahan, perlapisan dan gerakan-gerakan tektonis.● Penyebaran batuan● Kondisi air tanah terutama bila disertai oleh stratifikasi dan rekahan.Adanya air dalam massa ini akan menimbulkan tegangan air pori.

3.4 DASAR PEMILIHAN SISTEM PENAMBANGAN

Dengan perkembangan teknologi, sistem penambangan dibagi dalam tiga sistem penambangan yaitu: Tambang terbuka yaitu sistem penambangan yang seluruh kegiatan penambangannya berhubungan langsung dengan udara luar. Tambang dalam yaitu sistem penambangan yang aktivitas penambangannya dibawah permukaan atau di dalam tanah. Tambang bawah air (Under water Mining)Dalam penentuan sistem penambangan yang akan digunakan ada beberapa hal yang harus diperhatikan, diantaranya adalah:● Letak kedalaman endapan apakah dekat dengan permukaan bumi atau jauh dari permukaan.● Pertimbangan ekonomis yang tujuannya untuk memperoleh keuntungan yang maksimal

dengan ”Mining Recovery” yang maksimal dan relatif aman.● Pertimbangan teknis● Pertimbangan Teknologi.Ketiga sistem penambangan yang telah disebutkan sebelumnya, mempunyai kelebihan dan kekurangan masing-masing serta sesuai dengan karakteristik dari endapan yang akan ditambang. Khusus dalam penelitian ini akan dibahas sistem penambangan secara tambang terbuka.Metode penambangan yang biasanya digunakan untuk tambang bijih adalah metode open pit, open mine, open cut, dan open cast. Perbedaan dari keempat metode ini dapat dilihat pada gambar berikut:

Gambar 3.1Open pit/Open Cast dan Open Cut/Open Mine

Pada kegiatan penambangan menggunakan empat metode diatas, bijih berasal dari penggalian excavator baik dilakukan sendiri atau dengan kombinasi alat lain cara penggalian bijih nikel yang digunakan pada metode penambangan open pit,open cut, open cast dan open mine adalah:a. Sistem jenjang tunggal (Single Bench)Sistem jenjang tunggal biasanya dipakai untuk menambang bahan galian yang relatif dangkal dan memungkinkan unutk beroperasi dengan jenjang tunggal.

Gambar 3.2 Jenjang TunggalTinggi jenjang maksimum yang stabil, kemiringannya tergantung pada jenis batuan yang ditambang. Ketinggian jenjang yang aman ditetapkan dengan mempertimbangkan keselamatan pekerja dan peralatan.Ketinggian jenjang berhubungan erat dengan kesetabilan permukaan yang aman adalah apabila alat-alat yang berioperasi dan pekerja dalam kondisi tidak aman, dimana tempat yang enjadi landasan terdapat kemungkinan akan runtuh/longsor.Besarnya hasil produksi yang dihasilkan dengan jenjang tunggal sangat terbatas dan ditentukan oleh kapasitas alat. Selain itu juga ditentukan oleh luas permukaan kerja (front).b. Sistem jenjang bertingkat (Multiple bench)Penambangan dengan jenjang bertingkat umumnya digunakan untuk menambang bahan galian yang kompak (massive) dan endapan bijih tebal yang sanggup ditambang jika menggunakan cara penambangan dengan jenjang tunggal. Jenis batuannya harus kuat dan keras agar dapat

mendukung beban yang ada diatasnya.

Gambar 3.3 Jenjang BertingkatKemiringan lereng dapat dibuat lebih vertikal jika daya dukung batuan besar. Pit slope bervariasi antara 20º - 70º. Dari horizontal. Hal ini diaksud agar mendapatkan perolehan bijih yang lebih banyak lagi.Kestabilan jenjang perlu dijaga terutama untuk mempertinggi faktor keamanan. Untuk menghindari kecelakaan, beberapa cara dapat dilakukan yaitu dengan pembersihan bongkah-bongkah batu yang menempel pada dinding jenjang, mengetahui daerah kritis,pengeringan, dan memonitor pergerakan dan pergeseran.Pada pemilihan sistem penambangan secara tambang terbuka ada beberapa faktor yang berpengaruh terhadap pemilihan sistem penambangan, yaitu :

3.4.1 Jumlah Tanah Penutup

Tanah penutup atau overburden yaitu tanah yang berada di atas lapisan bijih. Sebelum pengambilan bijih, terlebih dahulu tanah penutupnya harus dikupas. Jumlah dari tanah penutup harus diketahui dengan jelas untuk menentukan nilai “Stripping Ratio”.

3.4.2 Jumlah Cadangan Bijih

Dari data hasil pemboran dan eksplorasi, dapat diketahui jumlah cadangan bijih yang dapat ditambang (mineable). Dari jumlah bijih nikel hasil perhitungan cadangan tersebut terdapat standar pengurangan yang digunakan oleh perusahaan sehinggga diperoleh mining recovery. Standar pengurangan tersebut dapat berupa:- Geologi faktor- Mining loss- Dilution

3.4.3 Batas Penambangan (Pit Limit) dan Stripping ratio

Batas penambangan ditentukan dengan cara menentukan daerah yang layak untuk diproduksi. Cara penentuannya adalah dengan memisahkan daerah yang layak dalam masalah kadar,diman kelayakan kadar adalah cut off grade (COG). COG adalah kadar rata-rata terendah yang asih menguntungkan. Kemudian langkah selanjutnya adalah menghitung stripping ratio (SR). SR adalah perbandingan antara volume tanah penutup yang dipindahkan per satuan berat bijih (satuan m3/ton). Sehingga dengan mengetahui nilai SR, maka dari daerah yang sudah memenuhi syarat COG dilihat lagi SRnya. Jika SRnya lebih besar dari SR yang ditentukan perusahaan, maka daerah tersebut tidak layak untuk diproduksi. ………………………… (3.3)

Gambar 3.4 Dimensi Pengukuran Stripping ratio

3.5 RANCANGAN TEKNIS PENAMBANGAN

Rancangan teknis penambangan merupakan bagian dari suatu perencanaan tambang. Rancangan penambangan ini merupakan program penambangan yang akan dikerjakan dan telah diberikan batas-batas dan aturan tegas yang harus dipenuhi dalam setiap aktivitasnya sebagai bagian dari keseluruhan perencanaan tambang tersebut.Setelah menganalisa dasar dari pemilihan sistem penambangan, maka dibuat suatu rancangan penambangan atau teknis pelaksanaan penambangan tersebut. Analisa yang dibuat berupa metode penambangan yang akan diterapkan.

3.5.1 Persiapan Penambangan

Persiapan penambangan merupakan kegiatan pendahuluan dari aktivitas penambangan. Persiapan penambangan ini berupa pembersihan areal yang akan ditambang (Land Clearing), pembuatan jalan tambang, penanganan masalah air (drainase) dan pengupasan tanah penutup (Stripping OB).Pembersihan lahan adalah suatu pekerjaan tahap awal pada kegiatan penambangan. Pembersihan lahan ini dilakukan untuk menyingkirkan pepohonan dan semak belukar yang tubuh di sekitar areal penambangan dan mempersiapkan akses masuk ke tambang atau pembuatan jalan angkut. Penanganan masalah air tambang mencakup pembuatan saluran, sumuran, dan kolam pengendapan. Dimensi saluran, sumuran dan kolam pengendapan harus dibuat sesuai dengan debit air yang ada sehingga air tambang tidak langsung mengalir ke air bebas yang dapat menimbulkan masalah lingkungan.Pekerjaan pengupasan yang dilakukan pada tanah penutup,biasanya dilakukan bersama-sama dengan clearing dengan menggunakan alat bulldozer. Pekerjaan ini dimulai dari tepat yang lebih tinggi, dan tanah penutup didorong ke bawah ke arah yang lebih rendah sehingga alat dapat bekerja dengan bantuan gaya gravitasi.

3.5.2 Desain Jenjang dan Analisis Kemantapan Lereng

Karena letak bijih berada dilapisan bawah dari permukaan dan tertutup oleh lapisan tanah

penutup, maka untuk mencapai lapisan bijih itu biasanya dibuat jenjang/bench. Suatu jenjang yang dibuat harus mampu menampung dan mempermudah pergerakan alat-alat mekanis pada saat aktivitas pengupasan tanah penutup dan pengambilan bijih.Dimensi suatu jenjang dapat ditentukan dengan mengetahui data produksi yang diinginkan, peralatan mekanis yang digunakan, material yang digali, jenis pembongkaran dan penggalian yang dipergunakan dan batas kedalaman penggalian atau tebalnya lapisan bijih, serta data sifat mekanik dan sifat fisik batuan unutk kestabilan lereng. Dimensi daripada jenjang adalah:a. Panjang jenjangPanjang jenjang tergantung pada produksi yang diinginkan dan luas dari areal penambangan atau dibuat sampai pada batas penambangan yang direncanakan. Pada dasarnya adalah alat-alat mekanis yang digunakan mempunyai ruang gerak yang cukup untuk bermanuver dalam aktivitasnya.b. Lebar jenjangLebar jenjang dirancang sesuai dengan jarak yang dibutuhkan oleh alat mekanis dalam beroperasi, dalam hal ini alat gali/muat dan alat angkut.Untuk menghitung lebar jenjang minimum dapat dihitung dengan menggunakan persamaan:Wmin = 2R +JP + C + JA ……………………….. (3.4) Dimana:W min = Lebar jenjang minimumR = Radius putar alat muat excavator back hoeJP = Jangkauan penumpahan BHC = Lebar alat angkut JA = Jarak aman c. Tinggi jenjangTinggi jenjang adalah jarak vertikal yang diukur dari kaki jenjang ke puncak jenjang tersebut. Tinggi jenjang dibuat tergantung dari faktor keamanan suatu lereng dan tinggi maksimum penggalian dari alat gali yang digunakan.Analisis kemantapan lereng (slope stability) diperlukan sebagai pendekatan untuk memecahkan masalah kemungkinan longsor yang akan terjadi pada suatu lereng. Lereng pada daerah penambangan dapat mengalami kelongsoran apabila terjadi perubahan gaya yang bekerja pada lereng tersebut. Perubahan gaya ini dapat terjadi karena pengaruh alam atau karena aktivitas penambangan.Kemantapan lereng tergantung pada gaya penggerak (driving force) yaitu gaya yang menyebabkan kelongsoran dan gaya penahan (resisting force) yaitu gaya penahan yang melawan kelongsoran yang ada pada bidang gelincir tersebut serta tergantung pada besar atau kecilnya sudut bidang gelincir atau sudut lereng.Menurut prof. Hoek (1981) kemantapan lereng biasanya dinyatakan dalam bentuk faktor keamanan yang dapat dirumuskan sebagai berikut:

………………………………….. (3.5)Dimana:Fk > 1 berarti lereng amanFk = 1 berarti lereng dalam keadaan seimbangFk < 1 berarti lereng dianggap tidak stabil

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kemantapan dari lereng diantaranya adalah:

1. Geometri lereng2. Sifat fisik dan mekanik tanah/batuan3. Struktur geologi4. Pengaruh air tanah5. Pengaruh gaya-gaya luar6. Kedudukan lereng terhadap bidang perlapisan batuan7. Faktor waktu.Longsoran pada suatu lereng dapat terjadi dengan beberapa bentuk atau cara. Hal ini yang membuat analisa dari kemantapan lereng sangat penting menurut Hoek & Bray (1981), klasifikasi longsoran dapat dibagi atas :1. Longsoran busurBidang gelincir dari longsoran ini mempunyai bentuk busur lingkaran. Longsoran ini biasanya terjadi pada lereng dengan batuan yang sudah mengalai pelapukan, tanah atau batuan yang ikatan anatarbutirnya relatif lemah. Analisis kemantapan lereng dengan bentuk longsoran busur adalah yang paling banyak dipakai terutama pada pekerjaan sipil dan pertambangan atau tambang terbuka di daerah tropis.2. Longsoran bidang (Plane failure)Pergerakan material pada jenis longsoran ini akan melalui satu bidang luncur. Bidang luncur adalah bidang lemah pada lereng perlapisan, sesar, dan kekar. Longsoran ini dapat terjadi jika terdapat bidang luncur dan arah bidang luncur relatif sejajar dengan kemiringan lereng. Kemiringan lereng lebih besar dari sudut geser dalam dan terdapat bidang bebas pada kedua sisi lereng.3. Longsoran baji (wedge failure)Bidang luncur dari longsoran jenis ini merupakan dua bidang lemah yang saling berpotongan. Arah pergerakan akan searah dengan garis perpotongan bidang lemah tersebut. 4. Longsoran guling ( topling failure)Longsoran guling terjadi pada jenis batuan yang keras dan pada batuan tersebut banyak terdapat bidang lemah yang relatif sejajar satu sama lain. Kondisi yang memungkinkan terjadinya longsoran ini adalah jika kemiringan lereng berlawanan arah dengan kemiringan bidang-bidang lemahnya.Longsoran tanah pada daerah penambangan diasumsikan bahwa:a. Material yang membentuk lereng dianggap homogen dngan sifat mekanik akibat beban sama ke segala arahb. Longsoran yang terjadi menghasilkan bidang luncur berupa busurc. Tinggi permukaan air pada lereng adalah jenuh sampai kering sesuai dengan standar yang telah ditetapkan.Untuk menganalisa keungkinan longsoran, ada beberapa macam cara yang digunakan. Salah satu diantara cara yang digunakan adalah dengan menggunakan diagaram Hoek & Bray dimana tanah dengan lima macam kondisi permukaan air tanahnya dibagi ke dalam lima diagram. Pemilihan metode ini selain dan cepat hasilnya juga cukup teliti dan sering dipergunakan untuk tahap perancangan.

3.5.3 Pembongkaran, Pemuatan dan Pengangkutan

Pembongkaran adalah upaya yang dilakukan untuk melepaskan batuan dari batuan induknya baik dengan cara penggalian dengan enggunakan alat gali maupun dengan cara pemboran dan

peledakan. Pada intinya pembongkaran ini bertujuan agar batuan dapat dengan mudah dan cepat dilepaskan serta alat muat dapat dengan mudah memuat material ke alat angkut.Pemuatan adalah kegiatan lanjutan setelah pembongkaran batuan pada loading point yang bertujuan untuk memuat material ke alat angkut kemudian diangkut ke titik dumping baik itu grizzly atau pada disposal area.Banyaknya material yang dibongkar, dimuat, dan diangkut oleh masing-masing alat dinyatakan dalam jumlah produksi yang dapat diketahui dengan menggunakan persamaan yang dikemukakan oleh Partanto Projosumarto berikut:a. Produksi alat gusur……………………… (3.6)Dimana:P(BD) = produksi bulldozer (ton/jam) Fk = faktor koreksi (%)BF = Blade faktor (%)KB = kapasitas blade (m3)SF = swell factor (%)D = density (ton/m3)

b. Produksi alat muat/gali………………………. (3.7)Dimana:P(BH) = produksi excavator back hoe (ton/jam)Eff. = effisiensi kerja (%)KB = kapasitas blade (m3)SF = swell factor (%)FF = fill factor (%)D = density (ton/m3)Ct = Cycle time (menit)c. Produksi alat angkut…………………… (3.8)Dimana:P(DT) = produksi dump truck (ton/jam)Eff. = effisiensi kerja (%)KB = kapasitas blade (m3)SF = swell factor (%)FF = fill factor (%)n = jumlah pengisianD = density (ton/m3)Ct = Cycle time (menit)

3.5.4 Penirisan Tambang

Penirisan tambang adalah upaya untuk mencegah atau mengeluarkan air yang masuk atau menggenangi suatu daerah penambangan yang dapat aktivitas penambangan.Perkiraan air yang masuk ke dalam tambang berasal dari air lipasan berupa air hujan dan air tanah berupa rembasan. Upaya yang dilakukan pada penirisan tambang ini diantaranya adalah:

Pembuatan drainage/saluran airSaluran air tambang berfungsi untuk mencegah air dari luar tambang serta menampung air limpasan pada suatu daerah dan mengalirkannya ke tempat yang lain. Saluran air ini dibuat di luar areal penambangan. PemompaanPemompaan ini dilakukan jika air yang telah masuk ke dalam tambang tidak bisa dialirkan langsung menuju saluran yang dibuat. Untuk mengeluarkan air yang masuk kedalam tambang maka dibuatlah suatu saluran penirisan dan pemompaan. Besarnya debit air yang kedalam lokasi penambangan dapat dihitung dengan menggunakan metode ”rasional” dengan persamaan sebagai berikut:

Q = 0,278 x C x I x A ………………………… (3.9)Dimana:Q = Debit air yang masuk kedalam lokasi tambang (m3/detik)C = Koefisien pengaliranI = Intensitas curah hujan (mm/jam)A = luas daerah tangkapan hujan (m2)Dimensi saluran yang akan dibuat untuk mengalirkan air dari tambang dapat diketahui dengan menggunakan persamaan “Manning” berikut ini:Q = 1/n x R2/3 x S1/2 x A ………………………… (3.10)Dimana:Q = Debit air dalam saluran per detik (m3/detik)n = Koefisien kekerasan saluranS = “gradien” kemiringan dasar saluranA = Luas penampangR = jari-jari hidrolisBeberapa bentuk-bentuk saluran yaitu:a. Bentuk penampang segitigaBentuk ini biasanya dipergunakan untuk saluran dangkal. Saluran bentuk ini tidak mudah digerus oleh air. Kelemahannya adalah membutuhkan waktu yang cukup lama dalam pembuatannya.b. Bentuk penampang segiempatBentuk saluran ini digunakan untuk debit air yang besar kelebihannya yaitu mudah dalam pembuatannya dan biasanya dibangun pada bahan yang stabil misalnya kayu, batu dan lain-lain. Kelemahannya adalah mudah terjadi pengikisan sehingga terjadi pengendapan pada dasar saluran.c. Bentuk penampang trapesiumBentuk penampang ini adalah bentuk kombinasi antara segitiga dan segiempat. Biasanya digunakan untuk saluran yang berdinding tanah dan tidak dilapisi sebab stabilitas kemiringan dinding dapat disesuaikan.Bentuk ini sering digunakan pada daerah tambang karena tahan terhadap pengikisan dan mudah digunakan pada daerah tambang karena tahan terhadap pengikisan dan mudah dalam pembuatannya serta cocok untuk debit air yang besar. Dan untuk menghitung dimensi saluran yang optimum dapat digunakan persamaan efisiensi hidrolis:A = (b + zh) h …………………............................................ (3.11)P = b + 2h 1 + (z)2 …………………………………………. (3.12)

R = A/P ……………………………………………………… (3.13)Dimanan :b = Lembar dasar saluran (m) A = Luas penampang basah (m2)P = Keliling basah (m)R = jari-jari hidrolik (m) Pembuatan sump / sumuranSumuran dibuat untuk menampung air yang masuk kedalam tambang dan dibuat pada dasar bukaan kemudian dipompa keluar menuju kolampengendapan atau settling pond yang lainnya. Setelah dari tambang tersebut diendapkan, sebagian dipergunakan untuk keperluan tambang sebagian dialirkan ke laut sekitar.

ventilasi Tambang

VENTILASI TAMBANG

Masahiro INOUEDepartemen Sumber Daya MineralUniversitas Kyushu, 2007/7

Isi

1. Pentingnya ventilasi tambang• Menceritakan tentang bencana pada ventilasi tambang2. Ketahanan manusia terhadap gas beracun dan peraturannya• Ketahanan manusia untuk gas yang mengandung racun• Syarat dalam udara bawah tanah3. Asas-asas ventilasi tambang• Sistem umum ventilasi• Sistem ventilasi setempat4. Analisis jaringan ventilasi• Unsure-unsur dari ventilasi• Teori analisis jaringan ventilasi Huhum pertama (I) Kirchoff dan kedua (II) Rumus Atokinson Ketahanan Ketahanan yang sama5. Latihan menggunakan Kezemaru

1. Pentingnya Ventilasi TambangTujuan Ventilasi Tambang adalah Untuk Menyediakan Udara yang diperlukan di dalam kedua bagian ruang Udara Tersebut dan untuk menyediakan suatu tempat yang berkualitas bagi para pekerja yang berada dibawah tanah serta untuk memelihara lingkungan yang sehat dan aman. Pada Tabel 1 Menunjukkan Seraous bencana berhubungan dengan ventilasi tambang di jepang dari 1963 untuk 1995. Itu telah jelas yang suatu ketika suatu kecelakaan terjadi berhubungan

dengan ventilasi tambang akan ada banyak korban disebabkan oleh kecelakaan.Table 1. Daftar bencana Berhubungan dengan ventilasi tambang di Jepang

Tanggal Penambang Kategori Penyebab Kematian

09/11/63 Miike Ledakan debu ? 4 5 801/6/64 Yamano Ledakan Gas ? 2 3 722/2/65 Yuubare Ledakan Gas Spontaneous 6 2Pembakaran22/3/66 Sorachi Ledakan Gas Debu Peledakan 1 201/11/66 Honbatsu Ledakan Gas Debu Peledakan 1 620/1/68 Bibai Ledakan Gas Peledakan 1 612/5/68 Hibai Kebakaran Tambang ? 1 330/7/68 Heiwa Kebakaran Tambang ? 3 102/4/69 Mojiri Ledakan Gas Peledakan 1 915/12/70 Sunagawa Ledakan Gas ? 1 902/11/72 Ishikari Ledakan Gas Peledakan 3 119/12/73 Sunagawa Ledakan Gas ? 1 527/11/75 Horonai Ledakan Gas Peledakan 2 411/5/77 Ashibetu Ledakan Gas Peledakan 2 516/5/79 Minami Ledakan Gas Statis Listrik 1 7Ooyuubari16/10/81 Yuubari Ledakan Gas Statis Listrik 8 3Sinkou Ledakan Gas18/1/84 Ariake Kebakaran Tambang Belt Conveyor 8 324/4/85 Takashima Ledakan Gas Statis Listrik 1 117/5/85 Minami Ledakan Gas Statis listrik 6 2Ooyuubari

2. Peraturan Dan Kebijakan Manusia Terhadap Gas BeracunBeberapa macam gas beracun dihasilkan ketika suatu Kebakaran tambang atau suatu ledakan terjadi figur 1 Menunjukkan suatu Contoh konsentarasi Suatu gas yang mengalir akibat dari kebakaran tambang. Karbon monoksida adalah Merupakan suatu Gas yang paling Khas didalam sedemikian kasus. Pada bagian Tubuh Manusia tidak dapat dicegah dalam beberapa waktu. Ketika tersentuh oleh Suatu Larutan Konsentrasi Sekitar 0,3% Karena Bagaimanapun Suatu konsentrasi karbon monoksida sering melebihi lebih dari 1% dan apabila konsentrasi tersebut lebih dari 1 % maka akan menyebabkan Kebakaran tambang Ini adalah merupakan Suatu alasan mengapa kecelakaan berhubungan dengan ventilasi tambang yang dapat dikenakan untuk;menjadi bencana serius pada table 2 Menunjukkan Toleransi Manusia terhadap berbagai gas beracunPada tubuh manusia tidak dapat diberikan toleransi atau di cegah terhadap kekurangan oksigen.Pada table 3 menunjukan Toleransi untuk kekurangan oksigen Arus Udara pada Kebakaran tambang yang Sangat berbahaya. Sekalipun tidak ada generasi dari karbon Monoksida tetapi Oksigen juga yang ada dalam udara akan menyebabkan suatu kebakaran Tabel 2. Ketahanan Manusia Terhadap Gas Beracun

ppm minutes 30 min 1-2 hours 8 hoursCOCO2SO2NO2H2S 3000500004002401000 160040000150100700 800350005050500 10032000830100

Tabel 3. Ketahanan Manusia Terhadap Defisiensi OksigenOksigen (%) Pengaruh Pada Badan Manusia2117141296 Tidak sama sekaliMerusak jaringan ototBahaya pada tingkat Self-EscapePusing, sakit kepala, rapid fatiguePingsan/tidak sadarPada 6-8 menit meninggalPada table 4 menunjukan toleransi atau pencegahan manusia terhadap Suhu yang berkenaan dengan lingkungan.. pada suhu tentinggi diarea lingkungan tersebut maka akan menyebabkan kebakaran tambang apabila lebih dari 1000 C. Bagaimanapun suhu yang ada pada ruang udara mengalami penurunan secara cepat akan menyababkan udara mengalami perpindahan dari akibat kebakaran tambang.Kemudian pada gambar 2 ada sesuatu yang sama sekali tidak mempertimbangan resiko yang dihadapi pada suhu yang ada pada lingkungan dibandingkan dengan gas beracun yang menghasilkan oleh kebakaranTabel 4. Toleransi manusia terhadap temperature lingkunganTemperature (C) 60 70 80 100 120 140 150

Time (minutes) 120 65 45 15 10 5 1

Pada Tabel 5 menunjukan penurunan dan peningkatan batas bahan peledak yang menyebabkan terjadinya kebakaran terhadap gas tersebut. Pada konsentrasi gas antara penurunan dan peningkatan yang terbatas maka harus dicegah pada saat Peledakan suatu Gas.Tabel 5. Menunjukan Penurunan dan Peningkatan batas Peledakan terhadap gas yang mudah terbakar.Combustible gas Limits Of Explosibility, Volume (%)Lower Limit UpperMethaneEthanePropaneCarbon monoxideHydrogenHydrogen sulfide 5.03.02.312.54.14.3 15.012.59.574.274.246.0

Pencapaian manusia terhadap pengurangan peningkatan suhu lingkungan tersebut. ni merupakan suatu penomena tergantung juga pada percepatan udara dan kelembaban. Kemudian pada gambar 3 menunjukan hubungan antara pencapaian Manusia and gelembung suatu suhu dan dampak suatu suhu.

DebuDisini resiko kesehatan penghirupan dari partikel debu cukup baik. Masa “Pneumoconiosis” digunakan untuk menggambarkan semua penyakit paru-paru yang disebabkan oleh akumulasi dari masalah debu di dalam paru-paru. Sifat paru-paru, berkembangnya dan kerasnya penyakit paru-paru baik dari segi komposisi ukuran dan konsentrasinya.Silica bebas (biasa disebut silica kristalin yang terdiri dari kuarsa, tridymite dan cristobalite) merupakan komponen berbahaya dari debu. Partikel di dalam susunan ukurannya kira-kira 0,25-10 μ m (disebut respireble dust) yang masuk di dalam paru-paru. Hal tersebut ditentukan bahwa pneumoconiosis disebabkan oleh partikel debu dibawah 5 μ m. Ada beberapa keterangan tentang sangat berbahayanya susunan, ukuran partikel dari 1 sampai 2 μ m. Konsentrasi massa dari respireble dust merupakan tolak ukur penting dalam melakukan pendataan dari resiko pneumoconiosis yang diakibatkan oleh debu.Nilai ambang batasTLVS (Time-weighted average) adalah dapat dilihat pada berbagai macam negara yang

ditunjukkan pada tabel 6.

3. Dasar-Dasar Ventilasi TambangSistem umum ventilasiGambar 1 menunjukkan secara umum tentang sistem ventilasi tambang pada tambang bawah tanah. Udara cenderung menggali disepanjang jalan kecil dari sedikit daya tahan, tetapi ini mungkin tidak wajib/harus menggunakan udara sebagai tempat kerja. Untuk mencegah tidak cukupnya aliran udara pada pintu ventilasi atau pintu udara yang ditempatkan pada suatu tambang. Jika kecepatan volume aliran udara kecil tidak mesti continue di dalam suatu jalan udara. Lalu sebuah regulator (alat pengatur) (suatu bukaan tidak harus diukur) yakni membuat di dalam pintu.Meskipun utamanya dapat membuat jalan secara langsung hingga ke tempat kerja, di sana biasanya akan menjadi tempat seseorang dimana alat bantu ventilasi mesti diterapkan pada perkembangan akhir, ruang liff, dan lain-lain. Pada tambahan kipas dan jalan yang cocok u ntuk udara tidak harus menyediakan ventilasi. Jalan/rute ini adalah biasanya sebuah ventilasi dsb.

Longwall facesSebuah tipe sistem ventilasi untuk refreat longwall faces dapat diliat pada gambar 2.StopesSebagai contoh pada gambar 3 merupakan sistem ventilasi untuk sublevel stoping. Suatu norma stop dihubungkan dengan level-level, biasanya dari turunnya pembuatan jalan udara pipa masuk dan tingginya hasil jalan udara. Distribusi udara di dalam stope dikontrol oleh tertutupnya bagian bawah dan atas dari stope. Sejauh mungkin sisa-sisa bukaan hanya dapat permukaan dan area lain dimana seseorang mungkin bekerja. Hal ini akan membuat sebagian besar dari udara terhadap

Ventilation Of Dead EndsIni termasuk ventilasi dari kepala pengembangan, raises dan winzes dan terutama sekali yaitu stan ini dapat digerakkan. Pada waktu yang tepat masa pengembangan berakhir akan digunakan disini. Perkembangan ends lead off dan jalan udara yang selesai dimana penggalian menjadi segar. Beberapa kali udara ini akan alami di dalam ends, dan harus disebabkan penggunaannya. Tiga sistem utama yang dapat digunakan pada ventilasi bukaan permukaan di dalam akhir pengembangan.

Perbuatan manusia menurun sebagai ambient temperature meningkat. Fenomena/kejadian ini tergantung kecepatan udara dan kelembaban. Gambar 3 menunjukkan hubungan antara tingkatan manusia dan wet-bulb temperature dan effective temperature.

ANALISIS JARINGAN VENTILASI1. Pengantar1.1 Tujuan Analisis Jaringan VentilasiTambang adalah kumpula permukaan hembusan udara dari titik pandang ventilasi tambang. Permukaan-permukaan hembusan udara ini adalah jalan permukaan untuk bekerja, sasaran dan pipa udara, dsb. Juga terdapat banyak permukaan hembusan udara seperti retakan pada batu melalui kebocoran dari udara yang ada meskipun hembusan udara tidak dianggap sebagai permukaan hembusan udara. Pada bab ini, seluruh “Permukaan Hembusan Udara” akan dinamai “Aliran Udara” guna penyederhanaan. Aliran-aliran udara ini digabungkan sebuah jaringan dalam sebuah tambang. Inilah yang disebut “Jaringan Ventilasi Tambang”.Secara umum, sejumlah hembusan udara tertentu yang ada pada aliran udara bahkan jika tidak ada kipas pada jaringan ventilasi tambangoleh perbedaan kepekatan udara di dalam jaringan (ventilasi alam). Bagaimanapun, hembusan udara tersebut tidak cukup untuk mempertahankan kondisi lingkungan yang dibutuhkan; khususnya pada tambang batubara. Pada kasus seperti ini, satu atau lebih kipas yang dipasang untuk menyediakan lebih banyak hembusan udara ke dalam tambang. Juga diperlukan pemasangan pintu-pintu tambang dan regulator dalam jaringan, kemudian muncullah pertanyaan-pertanyaan berikut ini:“Dimanakah tempat yang cocok untuk memasang kipas?”“Dimanakah kita perlu memasang pintu-pintu tambang dan regulatornya?”Tujuan analisis jaringan ventilasi adalah untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan tersebut. Hal ini untuk menghitung rata-rata hembusan udara disemua aliran udara di dalam tambang di bawah kondisi-kondisi tertentu yang dibuat oleh insinyur ahli ventilasi untuk menyediakan sejumlah udara ketempat-tempat yang disediakan. Akhirnya, kondisi yang paling cocok akan ditemukan setelah perbandingan beberapa kondisi.Analisis jaringan ventilasi diguakan hanya untuk mengetahui peredaran aliran udara melalui jejaring yang lama. Bagaimanapun, tujuan analisis telah diperluas tidak hanya untuk peredaran aliran udara tetapi juga Estimasi Panas Lingkungan dan Simulasi Kebakaran di Tambang, dll akhir-akhir ini. Yaitu, hasil analisis jaringan ventilasi yang dianggap pengaruh tambang dimanfaatkan untuk menemukan jalan keluar teraman dari bawah tanah ke permukaan saat kebakaran tambang terjadi. Sistem analisis jaringan ventilasi saat ini dapat menghitung rata-rata hembusan udara, temperature dan kelembaban diwaktu yang sama. Bagaimanapu, analisis peredaran aliran udara adalah dasar dari seluruh analisis-analisis tersebut. Bab ini secara umum mendeskripsikan analisa peredaran aliran udara dan sebagian menyentuh pada pengaruh kebakaran tambang.

1. Sistem PenekananUdara bersih dari sambungan aliran udara diteka sampai ke ujung sambungan pipa ventilasi oleh sebuah kipas dan udara kembali melalui ujung pipa lain yang telah dikembangkan. Katup masuk yang berada pada selang mesti lebih panjang hingga ke hulu tekanan udara (min. 5m). Sebaliknya, ada bahaya pada re-sirkulasi udara. Kipas semestinya merupakan bagian dari pipa yang memperpanjang aliran udara segar. Sehingga dapat diaskes setelah letusa, ketika aliran itu sendiri tidak dimasuki. Pipa harus terjaga dengan baik dan bebas dari kebocoran, untuk

meghantarkan udara sebanyak mungkin ke ujung lain yang telah dikembangkan. Ujung pipa mungkin rusak oleh letusan jika terlalu dekat ke permukaan. Jarak dari permukaan hingga ke ujung penghantar, L, semestinya kurang dari 7 m sesuai Regulasi Sistem Keamanan Penambangan Jepang.

2. Sistem PembuanganUdara dari sekitar permukaan yang bekerja dibuang melalui pipa ventilasi, dan secara otomatis digantikan oleh udara segar. Persyaratan penanganan pipa sama dengan penjelasan di atas, namun mesti memberhentikan udara yang kembal di antara pintu masuk hingga ke ujung lain yang telah dikembangkan (min. 5 m) dibagian hilir, untuk menjegah air masuk kembali ke ujung. Sistem ini tidak digunakan secara umum karena air segar yang melewati arah tersebut akan cenderung masuk ke pipa ventilasi pembuangan secara langsung dan sangat sedikit udara yang akan mencapai permukaan, sebab kecapatan yang rendah, dan katup masuk pada pipa yang digunakan aliran udara yang kembali tidak dapat selalu dekat dengan permukaan, memperlihatkan pada bahaya kerusakan oleh letusan. Jarak dari permukaan ke katup masuk pipa pembuangan, L, harus kurang dari 2 m untuk memastikan udara mencapai permukaan.3. Sistem KelengkapanDalam sistem kelengkapan pembuangan (gambar 6), tambahan pada pipa ventilasi membuang udara dari ujung lain yang telah dikembangkan, ada pipa tambahan yang menekan beberapa udara segar aliran bagian atas kepermukaan. Panjang dari pipa tambahan kira-kira sekitar 6-60 m. Jarak dari permukaan ke katup ujung dari pipa pembuangan dan pipa penekanan “kelengkapan” tambahan sekitar 5 m dan lebih baik lebih panjang biasanya dari kelengkapan tersebut adalah 10 m. Ini untuk memastikan udara masuk ke pipa penekanan tambahan adalah udara yang bersih yang menuju aliran dan bukan udara yang kembali dari permukaan. Pengemudian kipas harus selalu berkaitan sehingga jika kipas pembuangan utama dihentikan dengan alas an-alasan tertentu, kipas penekanan juga berhenti. Kebalikan dari sistem kelengkapan pembuangan utama adalah sistem kelengkapan penekan yang diperlihatkan pada gambar 7.

1.2 Elemen-Elemen VentilasiElemen-elemen ventilasi dan factor-faktor yang behubungan secara umum diklasifikasikan atas:(i) Struktur Jaringan VentilasiGeometri dan hubungan aliran udara, posisi regulator, pintu-pintu dan kipas(ii) Tekanan Pada Hembusan UdaraResistensi ventilasi(iii) KipasCiri rata-rata hembusan udara dan tekanan pada kipas, efisiensi terhidar.(iv) Tekanan Ventilasi UdaraKelembaban udara dan pebedaan ketinggian.Emisi methanol, perubahan temperature dan kepekatan.(v) Aliran Udara Rata-Rata Pada Hembusan Udara Telah DigantiAliran udara melalui rata-rata udara yang berganti saat mengalir.(vi) Kebocoran Udara

Aliran udara yang tidak melewati jalan biasanya.

Dua elemen teakhir tidak berbeda dengan aliran udara biasa, bagaimanapun, dibutuhkan perhatian khusus dalam hal-hal tertentu.Sebuah node dan lubang didefinisikan sebagai berikut:Node: Sebuah tempat dimana dua atau lebih aliran udara berkaitan. Secara umum merupakan persimpangan aliran udara namun terkadang dibangun dalam setengah dari aliran yang dibutuhkan.Mesh: Sebuah sirkui dekat yang terdiri atas beberapa aliran udara.

2. Persamaan DasarAda dua persamaan dasar berhubungan dengan aliran udara, yaitu sebagai berikut:(1) Jumlah Rata-Rata aliran udara pada node adalah nolRumus 2.1Dimana s adalah jumlah aliran udara yang terhubung pada nodeQ adalah rata-rata aliran udara di dalam node dan nilai positif artinya mengalir ke dalam sedangkan negative berarti mengalir ke luar. Tanda-tanda ini mungkin berubah namun mesti digunakan secara constant. Ini diubah ke hubungan jumlah massa aliran udara ke dalam node sama dengan nol jika kelembaban udara tidak constant.Rumus 2.1Dimana M adalah massa aliran udara ke dalam node(2) Jumlah Tekanan Dalam Sirkuit Lubang yang Berubah-ubah Adalah NolRumus 2.2Dimana m adalah jumlah aliran udara yang mengisi lubang tersebut.

Sejumlah petunjuk dalam mengelilingi lubang mesti diperbaiki untuk menghitung persamaan dasar (2.2) ΔP adalah nilai positif ketika tekanan berkurang sesuai petunjuk (petunjuk aliran udara dan petunjuk untuk mengelilingi memiliki aturan yang sama), fan nilai negative ketika tekanan meningkat sesuai petunjuk (petunjuk aliran udara dan petunjuk untuk mengelilingi memiliki aturan yang tidak sama). Tanda-tanda mungkin juga berubah tetapi mesti digunakan secara constant. Terlebih ketika tekanan kipas atas ventilasi alam berada pada lubang, perlu untuk menambahkan nilai pada jumlah ini.

Persamaan Untuk Penurunan TekananHubungan antara dua kecepatan udara (aliran udara dasar) dan penurunan tekanan adalah sebagai berikut:K L C V K L C Q2ΔP = = (2.3), (2.4)A A3Dimana:ΔP = Penurunan tekanan (Pa= N/m2)L = Panjang lin udara (m)V = Kecepatan udara (m/s)A = Bagian hambatan lin udara (m2)K = Faktor pergeseran (N s2/m4)C = Lingkaran lin udara (m)

Q = Banyaknya lin udara (m3/s)

Daya Tahan VentilasiKCL/A3 adalah jika kesatuan ukuran dan bentuk lin udara tertentu sesuai dengan ketentuan gaya pegas sebagai berikut:R = K L C / A3 (2.5)

R biasa disebut “Daya Tahan Ventilasi”Daya tahan ventilasi, hubungan antara dua aliran udara dasar dan penurunan tekanan dalam bentuk sedarhana adalah sebagai berikut:ΔP = R Q2 (2.6)

Unit daya tahan ventilasi adalah (N s2/m8)Nilai-nilai factor pergeseran K dapat dilihat pada tebel 1 dan 2. Nilai-nilai pada tabel sesuai dengan kondisi udara standar (1,2 kg/m3) dan keharusan mengukuti persamaan di mana perbedaan kepadatan berasal dari kondisi standart.r = R.d / DDimana:r = Kondisi daya tahan berubah-ubahR = Kondisi starndar daya tahand = Kepadatan udara ditetapkan berubah-ubah (kg/m3)D = Kepadatan udara kondisi standar (kg/m3)

Tabel 1. Faktor pergeseran K(N s2/m4) untuk batubara tambang lin udara dan pembukaan udara dikondisi standar (1,2 kg/m3) (Sumber: Kharkar)Tipe Lin Udara Lurus Kelokan/LikuBersih Penyebab Penyusukan ModeratelyObstructed Bersih PenyebabPenyusukan Moderately ObstructedSmood LinedUnlined (rock boited)Timbered 0,00460,0079

0,0124 0,00520,0091

0,0139 0,00630,0113

0,0152 0,00580,0115

0,0158 0,00650,0126

0,0162 0,00790,0137

0,0167

Tabel 2. Faktor pergeseran K(Ns2/m4) (Sumber: Hertman)Pipa atau Tubing Baik, Baru Rata-rata, bekasBaja, kayu, kaca (keras)Rampi, kampas, plastic (elastis/lunak)Pilin-tipe kampas 0,00270,00370,0042 0,00370,00460,0051Daya tahan ventilasi sudah diperhitungkan di persamaan 2.5 dengan keadaan normal. Daya tahan ventilasi lin udara dengan pengatur atau tanpa pengatur diperhitungkan. Sebuah ventilasi masinis harus diperkirakan secara tepat nilai ukuran-ukuran untuk daya tahan.

Gonjangan KerugianPenurunan tekanan bukanlah penyebab utama dari penurunan pergeseran di Lin udara. Dipenurunan tekanan ini sudah diperhitungkan pengaruh di kedalaman sama dengan panjang lin udara, yang mana diciptakan sama seperti penurunan tekanan. Persamaan panjang beban jalan untuk bermacam sumber goncangan kerugian dapat dilihat pada tebel 3.

Tabel 3. Perhitungan panjang untuk bermacam sumber goncangan kerugian. (sumber Hartman)Sumber Panjang (m)Belokan, akut, rondeBelokan, akut, kenaikanBelokan, kanan rondeBelokan, kanan, kenaikanBelokan, tumpul, rondeBelokan, tumpul, kenaikanPintu keluar masukCuaca mendungMobil tabung atau lompatan (20% palang bagian)Mobil tabung atau lompatan (40% palang bagian)Penyusutan, berangsur-angsurPenyusutan, kasarPerluasan, berangsur-angsurPerluasan, kasarPemecahan, ranting lurusPemecahan, membelokkan ranting (100)Persimpangan jalan, ranting lurusPersimpangan jalan, membelokkan ranting (90)Teluk kecil

Pemberhentian 14512015202030150131610602010620

Dimana kami telah memperhitungkan aliran udara di sebuah jalan udara hampir tidak dibutuhkan buaya yang banyak untuk perawatannya kira-kira untuk lin udara sebagai hal yang nyata. Bagaimanapun petunjuk lin udara dan penurunan tekanan, keharusan mata air betul-betul dipertimbangkan dimana kami telah memperhitungkan dasar-dasarlin udara di jaringan ventilasi. Hal itu dapat dilihat pada persamaan 2.6ΔP = R Q │Q│

Contoh 1Endapan jalan udara 3 m dengan diameter panjang 500 m. Jalan udara kayu itu lurus dan bersih. Jika terowongan untuk pas jalan 20 m3/s dan udara dikondisi standar. Hitunglah daya tahan dan pergeseran penurunan tekanan.Penyelesaian Dari tabel factor pergeseran untuk jalan udara diperkirakan K = 0,0124 N s2/m4 di kepadatan standar. Dari persamaan 2.5R = K L C/A3 = 0,0124 x 500 x 3,14 x 3 / (3,14 x 1,52)3 = 0,166 N S2/m8Untuk kondisi standarDi lin udara 20 m3/s pergeseran penurunan tekananP = I.Q2 = 0,166 x 202= 66,3 Pa

Contoh 2A 4 m dari empat persegi panjang jalan udara dengan panjang 500 m dan berisi satu kenaikan sudut kanan kelokan dijalah udara dan kelalaian hamabatan jala udara itu lurus kecuali kelokan, jika terowongan untuk pas jalan 50 m3/s jika udara pertengahan kepada ton 1,1 kg/m3. Hitunglah

daya tahan dan peneurunan tekanan.PenyelesaianDiameter pertengahan hidrolik jalan udarad = 4 x daerah/luas keleiling= 4 x 8/12= 2,67 mDari tabel 1. factor pergeseran untuk jalan udara diperkirakan K= 0,0091 N s2/m4 dikepadatan standar.Dari tabel 3. kami perkirakan sama dengan panjang kelokan 20 m dari persamaan 2.5.R = K L C / A3 = 0,0091 x (500+20) x 12/83 = 0,111 N s2/m8 untuk keadaan standarr = R.d/D = 0,111 x 1,1/1,2 = 0,102 N s2/m8 untuk kepadatan 1,1 kg/m3 di Lin udara 50 m3/s dan kepadatan 1,1 kg/m3, pergeseran penurunan tekananp = r.Q2 = 0,102 x 502 = 255 Pa2.2.2 Kesatuan Daya Tahan VenilasiBeberapa kesatuan daya tahan ventilasi bekas latihan menurut kesatuan Lin udara dan menggunakan tekanan disetiap mengikuti.(1) WeisbachDaya tahan ventilasi jalan yang mana mengeluarkan 1 kgw/m2 (=9,8066 Pa), perbedaan tekanan ventilasi 1 m3/s lin udara dasar cepat dari 1 weisbach. Kesatuan dasar pula kgw s2/m8(2) MurgueKecepatan daya tahan ventilasi itu dikesatuan weibach yaitu sukar untuk praktis. Peneurunan kecepatan normal jalan udara dari kesatuan terlalu kecil 0,00015. Oleh karena itu, kesatuan yang lain dari mengalirkan 0,001 dan ini disebut morgue1 Murgue = 0,001 weisbach

2.3 Perkiraan Tekanan Jalan-Jalan UdaraIkatan dasar jalan-jalan udara tambang biasanya terdiri dari 3 yaitu:1. Seri2. Parallel3. Gabungangambar (1) dan (2) memutuskan ke dalaman tunggal perkiraan jalan udara.2.3.1 Ikatan SeriPerkiraan jalan-jalan udara tekanan Rt untuk ikatan seri sangat cepat setiap jumlah daya tahan ventilasi yang mana mengubah ikatan.mRt = ∑ RI (2.8)i=1

2.3.2 Ikatan ParalelPerkiraan tekanan Rt untuk ikatan parallel dihitung dengan:1 m 1= ∑√ Rt i= 1 √ RtDasar lin udara setiap jalan udara Qi secara cepat dengan mengikuti persamaanRtQi = Qt √ (2.10)

QDimana Qt = dasar lin udara dipersamaan jalan udara

2.3.3 Ikatan GabunganKarakteristik ikatan gabungan merupakan satu proses diagonal koneksi jalan-jalan udara, ikatan gabungan tidak memutuskan kedalaman tunggal perkiraan jalan udara.

Metode Penyaliran Tambang

Pengertian dari sistem penyaliran tambang adalah suatu usaha yang diterapkan pada daerah penambangan untuk mencegah, mengeringkan, atau mengeluarkan air yang masuk ke daerah penambangan. Upaya ini dimaksudkan untuk mencegah terganggunya aktivitas penambangan akibat adanya air dalam jumlah yang berlebihan, terutama pada musim hujan. Selain itu, sistem penyaliran tambang ini juga dimaksudkan untuk memperlambat kerusakan alat serta mempertahankan kondisi kerja yang aman, sehingga alat-alat mekanis yang digunakan pada daerah tersebut mempunyai umur yang lama.

Penyaliran Pada Tambang Terbuka

Penanganan masalah air dalam suatu tambang terbuka dapat dibedakan menjadi dua yaitu :

1. Mine DrainageMerupakan upaya untuk mencegah masuknya air ke daerah penambangan. Hal ini umumnya dilakukan untuk penanganan air tanah dan air yang berasal dari sumber air permukaan.Beberapa metode penyaliran Mine drainage :

Metode Siemens. Pada tiap jenjang dari kegiatan penambangan dibuat lubang bor kemudian ke dalam lubang bor dimaksukkan pipa dan disetiap bawah pipa tersebut diberi lubang-lubang. Bagian ujung ini masuk ke dalam lapisan akuifer, sehingga air tanah terkumpul pada bagian ini dan selanjutnya dipompa ke atas dan dibuang ke luar daerah penambangan.

Metode Siemens

Metode Pemompaan Dalam (Deep Well Pump). Metode ini digunakan untuk material yang mempunyai permeabilitas rendah dan jenjang tinggi. Dalam metode ini dibuat lubang bor kemudian dimasukkan pompa ke dalam lubang bor dan pompa akan bekerja secara otomatis jika tercelup air. Kedalaman lubang bor 50 meter sampai 60 meter.

Metode Deep well pump

Metode Elektro Osmosis. Pada metode ini digunakan batang anoda serta katoda. Bilamana elemen-elemen dialiri arus listrik maka air akan terurai, H+ pada katoda (disumur besar) dinetralisir menjadi air dan terkumpul pada sumur lalu dihisap dengan pompa.

Metode electro osmosis

Small Pipe With Vacuum Pump. Cara ini diterapkan pada lapisan batuan yang inpermiabel (jumlah air sedikit) dengan membuat lubang bor. Kemudian dimasukkan pipa yang ujung bawahnya diberi lubang-lubang. Antara pipa isap dengan dinding lubang bor diberi kerikil-kerikil kasar (berfungsi sebagai penyaring kotoran) dengan diameter kerikil lebih besar dari diameter lubang. Di bagian atas antara pipa dan lubang bor di sumbat supaya saat ada isapan pompa, rongga antara pipa lubang bor kedap udara sehingga air akan terserap ke dalam lubang bor.

Metode Small Pipe With Vacuum Pump

2. Mine DewateringMerupakan upaya untuk mengeluarkan air yang telah masuk ke daerah penambangan. Upaya ini terutama untuk menangani air yang berasal dari air hujan.

Beberapa metode penyaliran mine dewatering adalah sebagai berikut :

Sistem Kolam Terbuka. Sistem ini diterapkan untuk membuang air yang telah masuk ke daerah penambangan. Air dikumpulkan pada sumur (sump), kemudian dipompa keluar dan pemasangan jumlah pompa tergantung kedalaman penggalian.

Cara Paritan. Penyaliran dengan cara paritan ini merupakan cara yang paling mudah, yaitu dengan pembuatan paritan (saluran) pada lokasi penambangan. Pembuatan parit ini bertujuan untuk menampung air limpasan yang menuju lokasi penambangan. Air limpasan akan masuk ke saluran-saluran yang kemudian di alirkan ke suatu kolam penampung atau dibuang langsung ke tempat pembuangan dengan memanfaatkan gaya gravitasi.

Sistem Adit. Cara ini biasanya digunakan untuk pembuangan air pada tambang terbuka yang mempunyai banyak jenjang. Saluran horisontal yang dibuat dari tempat kerja menembus ke shaft yang dibuat di sisi bukit untuk pembuangan air yang masuk ke dalam tempat kerja. Pembuangan dengan sistem ini biasanya mahal, disebabkan oleh biaya pembuatan saluran horisontal tersebut dan shaft.

Sistem Adit

Penyaliran Pada Tambang Bawah Tanah

Penanganan masalah air pada tambang bawah tanah umumnya dilakukan dengan cara-cara sebagai berikut :

1. Dengan “Tunnel” (Terowongan). Penyaliran dengan cara ini adalah dengan membuat “tunnel” atau “adit” bila topografi daerahnya memungkinkan, dimana terowongan atau “adit” ini dibuat sebagai level pengeringan tersendiri untuk mengeluarkan air tambang bawah tanah. Cara ini relatif murah dan ekonomis bila dibandingkan dengan sistem penyaliran menggunakan cara pemompaan air ke luar tambang.

2. Dengan Pemompaan. Penyaliran tambang bawah tanah dengan sistem pemompaan adalah untuk mengeluarkan air yang terkumpul pada dasar “shaf” atau sumuran bawah tanah yang sengaja dibuat untuk menampung air dari permukaan maupun air rembesan air bawah tanah.