Quality - Spontaneous Combustion

Pencegahan Swabakar Pada Tambang Batubara Bawah Tanah

BAB I PENDAHULUAN

I. Latar Belakang Swabakar (penyalaan api spontan) batu bara pada tambang batu bara bawah tanah

adalah salah satu bencana tambang batu bara yang paling mengerikan. Kalau terlambat

menemukannya atau salah mengambil tindakan yang tepat, swabakar akan menyebar luas

di dalam tambang bawah tanah, sehingga dapat terjadi situasi yang paling buruk, seperti

penyekatan (penutupan rapat) atau pembanjiran tambang. Hal ini, bukan saja

mengakibatkan terbenam dan terlepasnya sumber daya batu bara yang besar dan mesin-

mesin tambang, tetapi berhentinya kegiatan produksi dalam waktu yang panjang akan

menekan pengusahaan tambang batu bara, bahkan bisa berpengaruh terhadap

kelangsungan hidup tambang batu bara tersebut. Disamping itu pula, swabakar di dalam

tambang bawah tanah, menimbulkan asap yang berasal dari nyala api, keracunan gas,

korban kehabisan napas, bahkan kadang kala dapat memicu ledakan gas dan debu batu

bara, sehingga kerugian terhadap manusia dan materi sangat besar.

Pada umumnya, zona ekstraksi di dalam tambang bawah tanah senantiasa berpindah ke

bagian yang makin dalam dan makin jauh dari tahun ke tahun. Seiring dengan hal ini, kondisi

yang tidak diharapkan dari segi pencegahan swabakar akan bertambah, misalnya

peningkatan panas bumi, peningkatan tekanan batuan di sekitar lubang bukaan dan

kebocoran udara akibat penguatan daya ventilasi. Oleh karena itu, petugas keselamatan

tambang bawah tanah (underground safety foreman) harus memahami betul mekanisme

terjadinya swabakar, untuk dapat melaksanakan tindakan pencegahan secara tepat, dan

selalu berusaha menemukan tanda-tanda atau gejala swabakar, serta membiasakan diri

dengan hal-hal yang berhubungan dengan gejala terjadinya swabakar, sehingga apabila

ternyata terjadi swabakar, dapat melakukan tindakan pemadaman api secara cepat dan

tepat.

II. Deskripsi Singkat Mata Diklat ini membahas tentang terjadinya swabakar (penyalaan api spontan

batubara) pada tambang batubara bawah tanah serta tindakan pencegahan dan

penanganannya yang meliputi; pengertian swabakar, penyebab terjadinya swabakar, gejala

dan pendeteksian secara dini swabakar, tindakan pencegahan swabakar dan penanganan

serta penanggulangan terhadap terjadinya bencana swabakar.

Hal. 1 – 25


III. Tujuan Pembelajaran Umum Tujuan Pembelajaran Umum (TPU) dari mata diklat ini adalah agar peserta diklat

memiliki pemahaman tentang teknik atau cara pencegahan dan penanganan terhadap

bencana swabakar pada tambang batubara bawah tanah.

IV. Tujuan Pembelajaran Khusus Adapun Tujuan Pembelajaran Khusus (TPK) dari mata diklat ini adalah agar peserta

pelatihan mampu:

1. Memahami pengertian dasar swabakar batubara

2. Menjelaskan penyebab terjadinya swabakar batubara

3. Menjelaskan teknik pencegahan swabakar batubara

4. Menjelaskan tindakan penanggulangan bencana swabakar batubara

Hal. 2 – 25


BAB II PENGERTIAN DASAR SWABAKAR BATUBARA

A. Pengertian Tentang Swabakar Batubara

Swabakar (Spontaneous Combustion) adalah pembakaran yang terjadi dengan

sendirinya. Swabakar dapat terjadi pada berbagai tempat penambangan batubara (tambang

terbuka atau tambang dalam) atau bahkan pada stockpile batubara.

Swabakar merupakan malapetaka dahsyat bila terjadi pada tambang bawah tanah

batubara. Keterlambatan dalam mendeteksi pencetusnya dapat menimbulkan kebakaran

besar dan tak terkendali, dapat menyebabkan cedera, kematian para pekerja yang ada

dalam tambang, bahkan dapat menyebabkan hancurnya pertambangan, karena dapat

berproduksi lagi, dan harus ditutup untuk selama-lamanya.

Swabakar dapat juga menimbulkan keracunan akut, yang berasal dari asap atau gas-

gas yang teremisi ke udara dalam tambang itu. Peristiwa keracunan terjadi jika beragam

jenis gas beracun, seperti karbon monoksida, nitrogen, sulfur, timbel dan logam berat semua

memasuki jalan darah dan mengacaukan sistem metabolisme tubuh. Gas karbon monoksida

(CO) merupakan gas yang paling berbahaya untuk membuat orang keracunan akut adalah

karbon monoksida (CO), yang warnanya biru sampai hitam pekat. Jika gas CO terhirup

melalui hidung atau mulut, maka mata dan sistem pernafasan akan meradang, sehingga

menimbulkan sesak nafas dan batuk-batuk yang hebat.

Yang lebih berbahaya lagi adalah jika gas CO tersebut memasuki aliran darah. Gas

ini akan merampas dan mengikat hemoglobin (Hb), yang berupa senyawa besi yang

bertugas untuk membawa oksigen (O2). Akibatnya darah akan mengalir membawa racun CO

sehingga sekujur badan berwarna merah. Selanjutnya korban akan merasa mual, pusing,

dan sesak nafas. Jika kondisi itu berlanjut, maka jantung, paru-paru, ginjal, dan otak akan

mengalami gagal berfungsi dan akibatnya adalah kematian si korban Disamping itu, swabakar dapat pula memicu terjadinya ledakan yang besar, jika pada

saat terjadi swabakar itu timbul awan debu batubara yang banyak.

Oleh karena itu setiap pihak yang terlibat dalam kegiatan tambang batubara bawah

tanah juga harus mengetahui dan mahir dalam melakukan tindakan pencegahan atau

penanganan swabakar tersebut.

Hal. 3 – 25


B. Proses Terjadinya Swabakar Swabakar batubara terjadi akibat proses oksidasi batubara di dalam udara. Batubara

pada kondisi terbuka di udara dapat menyerap oksigen dalam waktu lama dan perlahan-

lahan akan terjadi proses oksidasi yang menghasilkan proses panas. Apabila panas ini

terakumulasi karena tidak dilepas atau didinginkan, maka temperaturnya meningkat, yang

akhirnya mencapai titik nyala (ignition point) dan terbakar menimbulkan api. Oleh karena itu,

swabakar tidak terjadi di zona yang disekat (ditutup rapat) secara sempurna, karena proses

oksidasi batu bara di sini tidak berlanjut. Sebaliknya, di tempat yang dilewati angin yang

banyak, walaupun batu bara teroksidasi, panas yang timbul akan dilepas dan didinginkan,

sehingga tidak sampai terbakar.

Bila panas swabakar itu sebelum mencapai titik nyala, menimbulkan awan debu

batubara dan terdapat pula gas methan yang teremisi ke udara di sekitarnya, maka

swabakar itu dapat diiringi dengan terjadinya ledakan yang cukup dahsyat.

Gambar 1

Proses Terjadinya Swabakar Pada Batubara

Berikut ini akan dijelaskan proses perkembangan swabakar pada tambang batubara

bawah tanah (Undergruond spontaneous combustion of coal), yaitu :

1) Peristiwa oksidasi terjadi secara perlahan-lahan pada bagian sisi atau dinding batubara

(coal wall) atau batubara sisa, di jalan tambang (roadway) yang terventilasi. Dalam

kondisi ini tidak ada tanda-tanda terjadinya perobahan temperatur yang signifikan,

karena panas tersebut dapat larut oleh aliran udara (air flow).

2) Ketika kondisi panas yang larut dalam aliran udara itu tidak besar, maka temperatur

batubara akan naik lebih panas dari udara di sekelilingnya. Gejala ini dapat terlihat dari

adanya fatamorgana tipis di atas batubara sisa tersebut.

Hal. 4 – 25


3) Jika tidak terjadi pemancaran panas (lepasnya panas oleh aliran udara), maka

temperatur batubara akan naik mencapai antara 600C sampai 1500C, yakni pada

tempratur pertama (T1). Tingginya temperatur adalah karena adanya kombinasi panas

dari hasil oksidasi (oxidation) dengan panas hasil serapan oksigen (oxygen absorption).

4) Jika kondisi pemanasan seperti tersebut di atas berlangsung terus, maka temperatur

akan naik secara lebih cepat dan pada satu saat akan mencapai titik pengapian (ignition

point) dan untuk selanjutnya terjadilah kebakaran (combustion) pada posisi temperatur

(T2), yakni antara 2000C sampai 4000C. Jarak antara T1 dan T2 dikenal sebagai

temperatur pemanasan awal (initial heating stage) yang dapat dilihat dari adanya gas-

gas keluar dari lapisan batubara itu. Jika temperatur telah melewati T2, maka sudah

terjadi keterlambatan dalam mendeteksi swabakar.

Gambar 2

Proses Perkembangan Swabakar Berdasarkan Peningkatan Temperatur

Hal. 5 – 25


C. LOKASI YANG MUDAH TERJADI SWABAKAR Tempat-tempat yang terutama mudah terjadi swabakar antara lain:

• Lokasi runtuhan atap lorong

• Sekitar patahan lapisan batubara

• Diantara lorong bersebelahan yang terjadi retakan

• Lorong yang telah di sealing, namun kekedapannya kurang baik

• Lokasi dimana terdapat lapisan batubara rapuh sehingga mudah menjadi serbuk

• Ruang bekas penggalian batubara, dimana penutupan (sealing) kurang baik

• Sekitar atap lorong bekas penambangan yang dilakukan dengan system slicing

• Tempat yang terjadi retakan atau serbuk batubara akibat tekanan batuan

Gambar 3

Lokasi yang mudah terjadi swabakar pada tambang batubara bawah tanah

BAB III

Hal. 6 – 25


PENCEGAHAN SWABAKAR BATUBARA

A. Penyebab Terjadinya Swabakar Batubara Swabakar dapat terjadi pada tambang batubara bawah tanah dikarenakan adanya

faktor-faktor yang dapat memicu terjadinya swabakar. Faktor-faktor tersebut biasanya

berkaitan dengan sifat-sifat batubara itu sendiri, kondisi lapisan batubara, metode

penambangan, sistem peranginan dan kondisi lingkungan tambang batubara bawah tanah.

1. Sifat Batubara

Batubara merupakan batuan sedimen yang terbentuk dari hasil akumulasi sisa-sisa

tanaman yang terendapkan dalam waktu jutaan tahun yang lalu dan mengalami proses

pembatubaraan (coalification) di bawah pengaruh tekanan dan temperatur serta perubahan

kondisi geologi.

a. Proses Pembatubaraan (coalification)

Pada proses pembatubaraan tersebut terjadi peningkatan rank batubara dari

gambut (peat) ke batubara mutu rendah (lignit), bituminous dan akhirnya menjadi

antrasit.

Selama proses perubahan tersebut terjadi pengurangan kandungan oksigen dan

sebaliknya terjadi pertambahan persentase kandungan karbon (lihat table 1).

Tabel 1

Persentase Serapan Oksigen dan Kadar Karbon Batubara

Tipe Batubara Peat Lignit Bituminous Antrasit

Oksigen (%) 35,3 26,5 10,6 03,0

Karbon (%) 57,0 67,0 83,0 93,0

Kemungkinan terjadinya proses oksidasi lebih besar terhadap batubara yang

rendah kualitasnya, artinya semakin tinggi mutu batubara, maka semakin kecil peluang

terjadinya swabakar, karena serapan udara pada batubara itu semakin berkurang.

b. Batubara Bubuk (pulverization of coal)

Hal. 7 – 25


Batubara bubuk adalah batubara yang hancur dalam bentuk butiran-butiran halus,

yang terjadi saat berlangsungnya proses pengambilan batubara (coal picking). Semakin

banyak butiran-butiran batubara halus, maka semakin besar kemungkinan terjadinya

proses oksidasi yang menghasilkan panas (heat generation), dan bilamana bubuk

batubara tersebut berada pada area terbuka ke udara (exposed), akan menyerap

oksigen dalam jumlah besar yang menyebabkan semakin cepatnya terjadi swabakar.

Pada tabel 2 berikut ini menunjukkan pengaruh temperatur oksidasi terhadap fraksi besar

butiran batubara.

Tabel 2

Hubungan Kecepatan Oksidasi dan Fraksi Butiran Batubara

Fraksi Ukuran Partikel

Ukuran Partikel Rata-rata

Temperatur Oksidasi

Rasio Luas Permukaan

< 60 mesh 0,10 mm 900C 20,0

30 – 40 mesh 0,44 mm 1150C 4,5

20 – 30 mesh 0,68 mm 1270C 3,0

Dari tabel tersebut memperlihatkan bahwa semakin halus ukuran butir partikel

batubara, makin rendah temperatur dimana proses oksidasi terjadi. Dengan demikian

maka batubara yang memiliki pertikel butir yang halus lebih memungkinkan terjadinya

swabakar.

c. Kandungan Kelembaban (moisture)

Kandungan kelembaban (moisture content) dalam batubara dapat dikelompokkan

menjadi dua tipe, yaitu kandungan kelembaban yang melekat (inherent moisture content)

dan kandungan kelembaban bawaan (attach moisture content). Batubara yang

mempunyai kandungan kelembaban bawaan memungkinkan terjadinya proses oksidasi

yang cepat sehingga menyebabkan swabakar.

Keberadaan kelembaban (moisture content) dalam batubara mempercepat

terbentuknya panas, karena adanya penguapan (evaporation) kelembaban itu membantu

ventilasi alam dan mempercepat terjadinya penembusan oksigen ke dalam batubara.

Kandungan kelembaban batubara antara 5% - 10% adalah keadaan yang paling

memungkinkan terjadinya swabakar.

d. Kandungan zat terbang (volatile matter content)

Hal. 8 – 25


Batubara yang mempunyai kandungan zat terbang yang tinggi (high volatile

matter) sering mengalami swabakar. Kondisi ini terjadi, bila rasio kandungan karbon dan

zat terbangnya (fuel ratio) mendekati 1.

Di Jepang, pada umumnya swabakar terjadi pada batubara yang mengandung

zat terbang sekitar 40% dan fuel ratio antara 1 sampai 1,5.

e. Kandungan Sulfida besi (iron sulfide)

Adanya kandungan sulfida besi dalam batubara akan menyebabkan terjadinya

swabakar. Namun demikian sulfida besi bukanlah penyebab utama terjadinya swabakar

pada batubara, tetapi karena sifat dari sulfida besi yang sangat mudah mengalami

oksidasi hingga terbentuk panas, maka adanya kandungan sulfida besi dalam batubara

dapat membantu mempercepatnya proses oksidasi.

f. Kandungan (phosphore content)

Kandungan posphor yang tingggi dalam batubara dapat mempermudah terjadinya

swabakar walaupun secara tidak langsung. Posphor yang terkandung dalam batubara

disebabkan adanya tekanan dan penghancuran (pulverization) melalui proses geologis

yang menimbulkan efek panas akibat deformasi dalam partikel batubara, sehingga

secara tak langsung akan mempermudah proses oksidasi dan akhirnya terjadi swabakar.

Gambar 4 Sifat-sifat batubara yang dapat menimbulkan swabakar

2. Kondisi Lapisan dan Geologi Batubara

Hal. 9 – 25


Salah satu faktor yang mempengaruhi terjadinya swabakar adalah kondisi lapisan

dan geologi batubara. Beberapa hal yang perlu ditinjau dalam kaitannya dengan kondisi

lapisan dan geologi batubara ini antara lain:

a. Ketebalan lapisan batubara Swabakar sering terjadi pada lapisan batubara yang tebal dan sebaliknya pada

lapisan batubara tipis, peristiwa swabakar jarang terjadi. Pada lapisan batubara tebal

sangat sulit untuk menambang secara keseluruhan dan selalu menyisakan banyak

batubara yang tertinggal pada area runtuhan bekas penambangan (goaf) sehingga

mudah mengalami oksidasi apabila tidak dilakukan sealing secara sempurna. Selain itu

lapisan batubara tebal pada bagian lantai akan mengalami peremukan akibat tekanan

sehingga batubara yang hancur tersebut mengalami percepatan oksidasi yang

mengakibatkan swabakar. Terjadinya swabakar pada lapisan batubara tebal juga akan

berpengaruh terhadap penyerapan panas yang terjadi dan panas tersebut akan tertahan

dan bergerak dalam lapisan batubara yang tebal karena adanya sifat penghantar panas

(self thermal conductivity) pada lapisan batubara tersebut.

b. Kedalaman lapisan batubara

Potensi terjadinya swabakar akan bertambah seiring dengan makin dalamnya

posisi lapisan batubara dari permukaan bumi. Hal tersebut disebabkan pada kedalaman

lapisan batubara akan terjadi peningkatan tekanan yang berakibat batubara mengalami

peremukkan dan porositasnya bertambah sehingga dengan mudah menyerap oksigen.

Kedalaman lokasi penambangan batubara yang jauh dari permukaan bumi akan

menyebabkan bertambahnya temperatur sehingga apabila lapisan batubara tertumpuk

dan mengalami proses oksidasi maka penambahan panas tersebut akan mempercepat

terjadinya swabakar.

c. Kemiringan lapisan batubara

Kemiringan lapisan batubara dapat berpengaruh terhadap terjadinya kondisi

runtuhan atap (subsidence roof), dimana bila lapisan batubaranya agak curam

kemungkinan terjadinya runtuhan atap agak kecil dibandingkan pada lapisan yang landai,

sehingga pada lapisan batubara yang agak curam terdapat ruang kosong (gob area)

yang akan menjadi jalur lintasan udara untuk terjadinya proses oksidasi pada batubara

sisa. Dengan demikian makin curam kedudukan lapisan batubara, semakin besar

kemungkinan terjadinya swabakar.

Hal. 10 – 25


d. Lapisan pada zona tidak stabil dan patahan

Lapisan batubara pada zona tak stabil (disturbed zone) dan daerah patahan atau

rekahan (fracture) akan sangat mudah terjadi swabakar. Hal tersebut dikarenakan

kondisi lapisan batubara sangat lemah dan mudah remuk (fulverized), sehingga bila

batubara tersebut dibiarkan tertumpuk dalam waktu lama karena sulit untuk dikeluarkan,

maka akan menyebabkan proses oksidasi dan selanjutnya terjadi swabakar.

Selain itu adanya rekahan atau patahan akan memudahkan udara masuk ke

rongga-rongga batubara dan terperangkap dalam rekahan tersebut, sehingga bila dalam

zona tersebut terdapat batubara yang remuk (powdered coal), akan terjadi penyerapan

oksigen dan akhirnya akan menimbulkan swabakar.

Gambar 5

Lokasi patahan yang mudah terjadi swabakar

e. Lapisan pengotor dan batubara kualitas rendah

Lapisan pengotor batubara dan batubara kualitas rendah (coally shale)

cenderung mudah mengalami swabakar, karena pada saat proses penambangan

adakalanya lapisan pengotor dan batubara kualitas rendah yang biasanya mudah remuk

dibuang begitu saja dalam tambang sehingga lapisan pengotor dalam batubara akan

mengalami proses oksidasi dan swabakar. Potensi terjadinya swabakar pada lapisan

pengotor juga semakin besar dengan adanya sifat penghantar panas yang

ditimbulkannya sehingga mempercepat terjadinya swabakar.

Hal. 11 – 25


3. Metode Penambangan

Faktor-faktor lain yang dapat mempengaruhi terjadinya swabakar batubara adalah

cara atau metoda penambangannya. Hampir semua peristiwa swabakar terjadi pada

batubara sisa penggalian atau di daerah bekas penggalian (goaf area). Beberapa hal yang

perlu diperhatikan berkaitan dengan metoda penambangan ini adalah batubara sisa dan

kebocoran udara.

a. Batubara sisa (remained coal)

Pada tambang batubara bawah tanah biasanya diterapkan metode penambangan

sistem ambrukan dan room and pillar. Kedua metode ini tidak luput dari tertinggalnya

batubara sisa pada bekas penambangannya. Batubara sisa yang telah hancur menjadi

serbuk (pulverized) dan pillar-pillar yang ditinggalkan ini akan mengalami proses oksidasi

selanjutnya menimbulkan terjadinya swabakar.

Selain itu sebaik apapun cara penambangan yang dilakukan untuk mengurangi

sisa-sisa batubara, namun bila penanganan operasi pasca penambangan sangat buruk

yang mengakibatkan banyaknya batubara sisa tertinggal di area goaf sehingga

menimbulkan terjadinya swabakar.

b. Kebocoran udara (air leakage)

Kebocoran udara pada daerah bekas penambangan (goaf area) dapat

menyebabkan terjadinya swabakar. Perbedaan tekanan antara udara masuk dan udara

keluar pada permukaan kerja (mining face) dengan goaf area dapat menyebabkan

terjadinya kebocoran udara (air leakage). Udara yang terperangkap jika jumlahnya

semakin bertambah, maka akan terjadi oksidasi pada goaf area, yang pada akhirnya

dapat menimbulkan swabakar.

Oleh sebab itu daerah yang telah habis ditambang harus ditutup (sealing) dengan

rapi, kalau perlu dilakukan grouting, yakni penginjeksian pasta semen ke dalam dinding

goaf area tersebut, terutama di sekitar pintu-pintu yang disealing.

4. Kondisi Lingkungan Tambang Batubara Bawah Tanah

Hal. 12 – 25


Pengelolaan lingkungan tambang bawah tanah dengan baik akan dapat memperkecil

terjadinya swabakar. Pengaturan temperatur dan tekanan udara pada tambang bawah tanah

merupakan hal yang sangat penting untuk mencegah atau mengurangi terjadinya swabakar.

a. Temperatur daerah tambang bawah tanah Semakin tinggi temperatur, oksidasi batu bara akan semakin cepat terjadi,

sehingga apabila temperatur di tambang bawah tanah meningkat, akan mudah terkena

pengaruh tersebut. Walaupun kedalamannya dangkal, tetapi kalau tempatnya

bertemperatur tinggi, karena ventilasi yang tidak baik seperti misalnya pada bekas area

penambangan, maka akan mudah terjadi swabakar.

b. Tekanan udara (air pressure)

Perubahan tekanan disebabkan oleh adanya perubahan tekanan atmosfir atau

disebabkan oleh perubahan kondisi ventilasi. Naik turunnya tekanan udara

mengakibatkan terjadinya kondisi seperti pernapasan, yaitu udara segar dan udara yang

mengandung gas silih berganti keluar masuk ke dalam gob dan dinding batubara.

Artinya, pada waktu tekanan udara rendah, gas teremisi keluar dan bersama dengan

naiknya tekanan udara, udara segar akan meresap masuk. Dengan berulang-ulangnya

emisi dan resapan masuk ini, oksidasi batu bara akan dipercepat terutama pada gob

area perlu diwaspadai, karena akan terjadi percepatan oksidasi yang menyebabkan

timbulnya swabakar.

5. Sistem Peranginan Ventilasi berfungsi sebagai sarana pengaliran udara segar ke dalam ruangan

(terowongan) dan pengaliran udara kotor ke luar. Kesalahan dalam menerapkan sistem

ventilasi akan dapat membahayakan kondisi lingkungan tambang seperti terjadinya

swabakar.

Pada umumnya, kecenderungan awal dari swabakar adalah batu bara menyerap

oksigen dari luar, sehingga oksidasi berkembang. Terutama di lokasi tekanan negatif yang

tinggi di sekitar kipas angin, akan terjadi penyuplaian oksigen sampai ke retakan yang

lumayan dalam. Pada saat itu, mudah terjadi fenomena akumulasi panas, akibat berulang-

ulangnya proses oksidasi dan akumulasi panas karena perubahan tekanan negatif.

Hal. 13 – 25


Kemudian, perubahan ventilasi dalam jangka pendek, terutama perubahan dari udara

buang ke udara masuk, akan mengurangi kelembapan di sekeliling lorong dan di bagian

dalam retakan akibat perubahan kelembapan, yang mana menghilangkan efek pendinginan,

sehingga akan berubah menjadi keadaan yang semakin mudah teroksidasi.

Akan tetapi, apabila dilakukan ventilasi dengan jumlah udara, tahanan ventilasi dan

penampang lorong yang tepat, maka bukan percepatan oksidasi yang terjadi, justru efek

pendinginannya menjadi besar, sehingga efektif untuk mencegah swabakar.

B. TINDAKAN PENCEGAHAN TERHADAP SWABAKAR Kebakaran spontan (swabakar) dapat menimbulkan kerugian yang sangat besar bagi

usaha pertambangan batubara bawah tanah. Berbagai bentuk kerugian yang mungkin timbul

diantaranya adalah luka-luka atau matinya para pekerja tambang, keracunan gas, atau

bahkan dapat menyebabkan hancurnya tambang itu secara total dan harus ditutup untuk

selama-lamanya. Disamping itu juga kebakaran itu dapat menambah emisi gas rumah kaca

ke atmosfeer bumi, sehingga dapat menyebabkan peningkatan suhu global dan hujan asam.

Untuk itu kejadian swabakar harus dicegah sedini mungkin. Seorang teknisi tambang

harus mengetahui berbagai hal yang terkait dengan masalah swabakar ini, yakni

perkembangan peristiwa swabakar, tanda-tanda swabakar, mendeteksi secara dini peristiwa

swabakar, kontrol jalan utama tambang, metoda penambangan, pemeliharaan jalan keluar

tambang, dan penutupan (sealing) pada areal bekas tambang.

1. Gejala dan Pendeteksian Secara Dini Swabakar

a. Gejala Terjadinya Swabakar Memperhatikan tanda-tanda awal terjadinya swabakar adalah hal yang sangat

penting dilakukan dalam upaya pencegahan terjadinya swabakar. Tabel berikut ini memuat

tanda-tanda awal terjadinya swabakar tersebut secara berurutan.

Tabel 3

Tanda-tanda Swabakar

1

2

3

Terjadi kenaikan suhu pada bagian terowongan

Terjadi tetesan air pada permukaan dinding dan pillar batubara

Terjadi kabut yang memenuhi lorong

Hal. 14 – 25


4

5

6

7

8

9

10

Terciumnya bau pembusukan dan bau manis

Terbentuknya gas-gas CO, CO2, CH4, C2H4

Makin jelasnya bau minyak yang menyengat hidung dan tenggorokan

Makin jelasnya bau minyak hingga berubah menjadi bau ter

Timbul bau asap kebakaran kayu, jika bau kayu terbakar menandakan dekat api

Bau asap

Muncul nyala api (flame)

b. Pendeteksian dini

Untuk dapat mengetahui secara dini adanya peristiwa swabakar dapat dilakukan

berbagai pengukuran atau pengamatan, antara lain:

• Pengukuran konsentrasi gas methan (CH4)

• Pengukuran konsentrasi gas karbon monoksida (CO)

• Pengukuran konsentrasi gas karbon dioksida (CO2)

• Pengukuran temperatur

• Pengukuran kelembaban udara (humidity)

• Pemeriksaan adanya bau-bauan yang merupakan indikator swabakar

• Melihat adanya asap putih atau nyala api.

2. Metode Penambangan

Pencegahan swabakar dapat juga dilakukan dengan melihat metoda penambangan

yang diterapkan.

a. Pilih metoda penambangan yang paling aman sesuai dengan kondisi lapisan batubara

untuk mencegah terjadinya kebocoran udara dari dan ke daerah yang sudah

ditinggalkan, agar proses oksidasi dapat dicegah sedini mungkin. Dalam hal ini system

penambangan mundur dinilai lebih aman disbanding system penambangan maju.

b. Kecepatan kerja penambangan pada mining front harus secepat mungkin

c. Menerapkan metoda penambangan panel. Pada saat penambangan telah dilakukan,

seluruh peralatan tambang harus segera dipindahkan ke jalur keluar tambang (mined out

area) dan melakukan penutupan pada daerah bekas tambang (sealing) dengan rapat.

d. Usahakan pemindahan batubara dari area penambangan tidak terdapat batubara yang

tersisa pada daerah jalan keluar tambang.

Hal. 15 – 25


e. Untuk lapisan batubara tebal atau berlapis-lapis (multiple seams) sebaiknya dilakukan

penambangan sekaligus. Jika diperlukan penambangan dengan metode slicing (irisan),

lakukan pengirisan pada bagian atas (upper slicing) terlebih dahulu, selanjutnya lakukan

irisan pada bagian bawah lapisan (lower slicing).

Gambar 6

Metode penambangan dengan sistem udara ventilasi

3. Tindakan Pencegahan Udara Bocor Melakukan penyelidikan kondisi aktual lapangan (kondisi lorong, kondisi ventilasi dan

hasil pengukuran) terhadap lokasi yang diwaspadai. Kemudian, apabila diperlukan,

melakukan tindakan pencegahan udara bocor melalui injeksi dinding batu bara, back filling,

penyemprotan torkret, baik secara individu maupun kombinasi, yaitu dengan serbuk batuan,

fly ash dan semen.

4. Ventilasi Prinsip dasar pencegahan swabakar yang dilihat dari segi ventilasi adalah mencegah

kebocoran udara ke lokasi yang tidak perlu, di mana dalam hal ini perlu memperhatikan hal-

hal sebagai berikut :

a. Pembentukan metode ventilasi aliran cabang independen berdasarkan zona

Pada metode ventilasi sistem diagonal, lebih mudah dilakukan pencegahan udara

bocor dan ventilasi aliran cabang independen berdasarkan zona, dari pada metode ventilasi

sistem terpusat. Metode ventilasi aliran cabang independen berdasarkan zona ini

mempunyai keuntungan sebagai berikut :

Hal. 16 – 25


1). Dapat segera melakukan pemutusan ventilasi yang disesuaikan dengan kemajuan

permuka kerja ekstraksi.

2). Pada waktu terjadi swabakar, pengaturan ventilasi dapat dilakukan dengan mudah, untuk

tidak membiarkan udara buang dari lokasi bersangkutan mengalir masuk ke permuka

kerja lain, sehingga dapat melakukan tindakan dengan mudah karena tidak diselubungi

oleh gas berbahaya.

b. Usakan agar tidak terjadi tekanan ventilasi yang tinggi

Apabila ada penyempitan lorong atau memaksa melewatkan jumlah udara yang

besar, akan terjadi tekanan deferensial ventilasi yang tinggi, yang antara lain memacu

terjadinya kebocoran udara.

1). Tempat yang penampang lorongnya menyempit akibat tekanan batuan, segera

diperlebar atau udara ventilasi ditahan pada jumlah yang sesuai.

2). Apabila bermaksud menambah jumlah udara sebagai tindakan terhadap gas dan

temperatur, usahakan jangan berlebihan. Kalau perlu, pikirkan kemungkinan jalur

ventilasi yang lain.

3). Mengurangi frekuensi perubahan tekanan deferensial ventilasi. Bukan saja pada waktu

mengubah jumlah udara kipas angin utama atau melakukan perubahan besar terhadap

ventilasi, tetapi pada waktu melakukan perubahan kecil terhadap ventilasi juga, tekanan

deferensial ventilasi secara lokal dapat berubah, sehingga perlu perhatian yang cukup

mengenai kemana larinya udara bocor.

5. Penutupan (sealing)

Penutupan (sealing) dimaksudkan untuk menutup secara rapat daerah jalan keluar

tambang (mined out area) sehingga mencegah udara masuk atau juga untuk tujuan lainnya

yaitu untuk perlindungan terhadap jalan-jalan tambang dari peledakan atau pencegahan

kebcran udara secara permanent atau sementara.

Ada beberapa pertimbangan yang perlu dilakukan dalam rangka pemilihan lokasi

penutupan lobang bekas tambang (sealing location) adalah:

a. Pilih lokasi yang mudah untuk penempatan ventilasi local

b. Pilih lokasi yang kecil kemungkinan kejadian kebocoran udara (cirinya: atapnya baik,

tidak ada rekahan, tekanan pada atap terowongan terkecil)

Hal. 17 – 25


c. Pilih lokasi yang ada ruang (space) untuk penempatan penutup tambahan (additional

seals)

d. Pilih lokasi yang memungkinkan dan mudah dalam lalu lintas membawa bahan-bahan

penutup dan memungkinkan pula pembuatan kisi-kisi ruang sekecil mungkin.

Pilar batu bara sisa setelah selesai penambangan, sebaiknya disekat (ditutup rapat), di

mana penyekatan dilakukan dengan mengalirkan material pengisi berupa fly ash dengan

patokan 2~4 bulan setelah selesai penambangan. Kemudian lorong yang tidak diperlukan

juga perlu disekat secara terencana, di mana rongga lama dan tambang bawah tanah lama

di bagian dalam penyekatan diisi dengan lumpur dari preparasi batu bara dan lain-lain.

Gambar 7

Konstruksi Penyekatan Lorong Bekas Penambangan

6. Tindakan Pencegahan Pada Lorong Di Dalam Lapisan Batu Bara

Hal. 18 – 25


Untuk lokasi yang perlu diwaspadai, dilakukan penyelidikan kondisi aktual lapangan

(kondisi lorong, kondisi ventilasi dan hasil pengkuran), dan apabila diperlukan, dilaksanakan

injeksi dinding batu bara, back filling penyangga dan penyemprotan torkret mortar (adukan

semen), baik sendiri-sendiri maupun secara kombinasi, sebagai tindakan pencegahan udara

bocor, dengan kombinasi serbuk batuan, fly ash, lumpur (sludge) dari preparasi batu bara

dan semen.

Gambar 8

Injeksi Belakang Penyangga dan Dinding Batubara

BAB IV

Hal. 19 – 25


PENANGGULANGAN BENCANA SWABAKAR BATUBARA

Apabila ternyata terjadi kebakaran di dalam tambang, maka sebelum menimbulkan

efek yang lebih luas, harus diambil langkah penanggulangannya secara terpadu. Oleh

karena itu kepala pengawas keselamatan kerja tambang bawah tanah senantiasa

mempelajari cara penanganan, melaksanakan pendidikan dan latihan bagi pihak yang

berkepentingan, sehingga dapat dipersiapkan sistem penanggulangan bencana yang dapat

bekerja secara cepat dan tepat.

A. Pelaporan Kejadian dan Reaksi Tahap Awal

Pelaporan terhadap terjadinya sumber api kebakaran merupakan bagian yang sangat

penting guna menginformasikan kejadian kebakaran di dalam tambang. Laporan sangat

diperlukan untuk mendapatkan informasi yang jelas sehingga dapat diproses dengan tepat.

Penemu sumber api di dalam tambang harus melaporkan kejadian kepada kepala pengawas

keselamatan kerja sesegera mungkin melalui alat komunikasi yang tersedia. Melaporkan

seluruh kejadian yang diamati kepada kepala pengawas keselamatan kerja dan menunggu

perintah untuk melakukan suatu tindakan penanggulangan terhadap bencana tersebut.

Bila menemukan sumber api atau panas di dalam tambang, walaupun sebagian

dalam keadaan menyala dan lokasinya belum begitu luas maka yang paling efektif adalah

melakukan pemadaman api langsung tanpa membuang waktu. Kadang kala timbulnya api

kebakaran disertai pula oleh adanya bahaya bencana sekunder seperti ledakan gas dan

debu batubara, sehingga mengakibatkan bencana secara beruntun meliputi wilayah yang

lebih luas lagi.

Oleh karena itu, tindakan penanganan terhadap bencana tambang bawah tanah

harus dilaksanakan dengan sikap ekstra hati-hati dan mempersiapkan sistem evakuasi

penyelamatan diri melalui pembangunan sarana tempat pengungsian di dalam tambang

yang dapat menghindarkan diri dari bencana kebakaran tambang.

Beberapa tindakan yang perlu dipertimbangkan bagi pengawas keselamatan

tambang dalam rangka pengendalian terhadap bencana kebakaran tambang bawah tanah

antara lain:

a. Lakukan tindakan tepat dan segera bila indikasi menunjukkan potensi yang dapat

memungkinkan terjadinya bencana kebakaran melalui tindakan pemadam api secara

Hal. 20 – 25


langsung pada sumber nyala api untuk mencegah kebakaran yang lebih luas.

Pemadaman api pada tahap awal bila lokasi sumber nyala api bisa didekati ini dapat

dilakukan secara langsung tanpa membuang waktu bila situasi yang terjadi seperti

berikut ini :

• Nyala api tahap awal, dengan taraf baru mulai mengeluarkan asap.

• Area swabakar relatif kecil dan sumber api dekat dengan lorong (jalur evakuasi

terjamin).

• Gas mudah nyalanya sedikit, sehingga tidak ada bahaya ledakan.

• Walaupun apinya membesar, tidak ada kekhawatiran menyebar ke zona lain.

• Tidak ada bahaya lepas kontrol akibat ambrukan dan lain-lain pada saat

menyingkirkan sumber api.

Namun apabila lokasi sumber nyala api tidak bisa didekati misalnya di area bekas

penambangan (gob area), sehingga sulit untuk memadamkan api secara langsung maka

perlu diambil tindakan seperti berikut ini :

• Menentukan zona peringatan dan memperhatikan tindakan terhadap bawah angin.

• Menentukan posisi serta metode pengamatan dan pengukuran untuk mengetahui

kondisi dan perubahan secara rinci.

• Menyiapkan material dan tenaga kerja dengan asumsi situasi memburuk.

• Melakukan tindakan pencegahan udara bocor (membentang papan, penyekatan,

injeksi fly ash dan cement milk)

• Mengambil tindakan pemutusan suplai udara dan pendinginan, melalui penyekatan,

injeksi air dan lain-lain.

b. Segera umumkan perintah pengosongan lokasi tambang, yakni pengungsian seluruh

pekerja tambang, kecuali petugas penyelamat atau penolong keadaan darurat.

c. Mempersiapkan jalur evakuasi ke tempat pengungsian sementara atau pembukaan

pintu-pintu jalur keluar tambang untuk penyelamatan pekerja, pengaliran air untuk

penyiraman atau tindakan penting lainnya.

B. Tindakan Pemadaman Api Kebakaran Kebakaran yang terjadi dapat berkembang pada lokasi yang lebih luas, sehingga

sesegera mungkin dilakukan pemadaman api kebakaran untuk mencegah perambatan ke

lokasi yang lebih luas. Cara-cara untuk melakukan pemadaman api kebakaran di dalam

tambang dapat dilakukan sebagai berikut:

Hal. 21 – 25


1. Metode pemadaman api langsung Jika sumber api sudah menyebar luas, perlu diputuskan dengan hati-hati, sambil

mempertimbangkan kemungkinan terjadi bencana sekunder.

a. Penyingkiran sumber api

Menyingkirkan bagian penimbul panas untuk mencegah penyebaran, dan bersama

itu batu bara penimbul panas dan sekelilingnya didinginkan dengan air.

b. Penyiraman air

Merupakan cara yang paling pasti, pada waktu batu bara bertemperatur tinggi, dapat

terjadi uap air secara tidak normal, sehingga perlu melakukan komunikasi dengan

orang-orang di bawah angin (leeward).

c. Alat pemadam kebakaran

Pemadam kebakaran yang digunakan adalah alat pemadam kebakaran sistem

mobile untuk pemadaman api tahap awal, tetapi karena kemampuannya kecil, perlu

disiapkan jumlah yang memungkinkan pemakaian berturut-turut.

d. Pelingkupan dengan benda yang tidak terbakar

Ini adalah cara pemadaman api melalui pemutusan suplai udara dengan melingkupi

benda penimbul api, memakai serbuk tidak terbakar yang mudah diperoleh di

sekitarnya, seperti pasir, serbuk batuan dan fly ash.

e. Metode injeksi

Jika bagian penimbul panas berada jauh dan dalam, di tempat yang diduga

merupakan bagian penimbul panas ditancapkan pipa, kemudian dinjeksi dengan air.

f. Hal-hal yang perlu diperhatikan dari segi keselamatan, dalam rangka pemadaman

api.

• Dibuat sedemikian rupa, agar dapat melakukan kegiatan pemadaman api tanpa

terselubung oleh gas berbahaya.

• Gas mudah nyala dibuat menjadi sedikit, agar tidak ada bahaya pembakaran dan

ledakan.

• Menjaga jalur evakuasi jangan sampai terputus pada waktu nyala api tiba-tiba

membesar.

• Dijaga agar tidak ada bahaya ambruk dan lain-lain yang menyertai kegiatan

pemadaman api.

• Perlu diketahui, bahwa api bisa juga menyerbu ke atas angin (windward)

Hal. 22 – 25


2. Metode pemadaman api tidak langsung Walaupun sudah jelas dapat diperkirakan sedang terjadi pembangkitan panas

atau nyala api, tetapi jika sulit untuk memadamkan api secara langsung, misalnya karena

posisi sumber api yang tidak jelas, atau sumber panas berada di dalam gob yang sangat

luas, atau ada bahaya ledakan gas karena nyala api yang kuat, maka dalam hal ini api

dipadamkan melalui penyekatan (sealing) zona tersebut, untuk memutuskan ventilasi,

sehingga suplai oksigen terhenti.

a. Pemadaman api dengan penyekatan (sealing)

Pada waktu melakukan pemadaman api dengan penyekatan di tambang

batu bara yang banyak gas mudah nyala, perlu menjalankan tindakan berikut ini.

• Melaksanakan tindakan untuk melindungi para pekerja dari bahaya ledakan gas

di dalam.

• Waktu yang dimiliki hingga tindakan pencegahan bahaya ini selesai dilakukan,

digunakan untuk menyingkirkan gas mudah nyala dan debu batu bara, serta

melaksanakan segala upaya agar tidak terjadi ledakan, namun dengan asumsi

ada sumber api.

• Untuk melakukan pemutusan ventilasi melalui penyekatan permanen, diperlukan

waktu yang cukup lama sampai pekerjaan rampung. Oleh karena itu, untuk

maksud menghalangi suplai udara yang tidak terkontrol kepada sumber api

selama waktu itu, pertama-tama dilakukan penyekatan sementara.

Tentu saja, penyekatan sementara sebaiknya mempunyai kekedapan udara

yang tinggi. Namun, yang lebih penting lagi adalah merampungkan pekerjaan

dengan cepat. Beberapa metode penyekatan yang dimaksud tersebut adalah

sebagai berikut :

1) Pemasangan papan dan plastik

Merentang film plastik untuk mencegah udara bocor, dan celah-celahnya ditutup

dengan lempung atau mortar. Karena akan diikuti oleh penyekatan permanen,

sebaiknya dipasang sedekat mungkin ke sumber api.

2) Kantong udara

Kantong udara yang disimpan di tambang bawah tanah, diset pada posisi yang

direncanakan, kemudian dikembangkan dengan udara tekan untuk menutup

seluruh lorong, hingga dapat memutus ventilasi. Pemasangannya dapat dilakukan

Hal. 23 – 25


oleh sedikit orang, tingkat terkena bahaya juga rendah, kekedapan udaranya juga

tinggi tergantung dari cara pencegahan kebocoran udara, dan ketahanan

terhadap tekanan juga lumayan, sehingga akhir-akhir ini digunakan secara luas

dengan hasil yang baik.

b. Pemadaman api dengan pembanjiran

Merupakan cara yang paling pasti untuk mengendalikan api yaitu apabila

seluruh sumber api pada saat kebakaran tambang bawah tanah dan swabakar

dibanjiri air. Pada waktu api tidak bisa dipadamkan dengan berbagai cara lain,

pembanjiran dilakukan sebagai cara darurat.

Apabila sumber api berada di lokasi terendah pada zona tersebut, jumlah air

yang diperlukan juga sedikit, waktu yang diperlukan juga singkat dan kerugian yang

ditimbulkan juga sedikit, namun kebanyakan sumber api meliputi daerah yang luas.

Sehingga kerusakan lokasi pembanjiran menjadi besar, di mana pemulihannya

sangat sulit dan memerlukan biaya yang amat besar, bahkan dalam keadaan yang

paling parah adakalanya tambang terpaksa ditutup.

Oleh karena itu, apabila menemukan sumber nyala api, yang penting adalah

mencurahkan segala kemampuan pada penanganan dini, yaitu berusaha melakukan

pemadaman api langsung dan pemadaman api dengan penyekatan.

DAFTAR PUSTAKA 1. Kiyoshi Higuchi, 2003, “Mechanism & Prevention Technology of Spontaneous

Combustion of Coal” , 2. New Energy Development Organizatin (NEDO), 2001 “Prevention of spontaneous

combustion of coal”

Hal. 24 – 25


3. Banerjee, S., C, 1985, “Spontaneous Combustion of Coal and Mine Fires”.

Hal. 25 – 25

Quality - Spontaneous Combustion

Documents

Transcript of Quality - Spontaneous Combustion