KULIAH VIIITugas VIIIBTugas Pengembangan Kuliah Tatap Muka VIIIProf. Dr. Ir. H. Munirwansyah, M. ScTentang :TUGAS KEPUSTAKAANHari SelasaTanggal 25Maret 20143 sks (150 menit tatap muka)Ruang A16-301

JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS SYIAH KUALA2014Tugas VIIIBTugas Pengembangan Kuliah Tatap Muka VIIITentang Tugas KepustakaanTUGAS KEPUSTAKAAN1. Struktur BatuanStruktur batuan adalah gambaran tentang kenampakan atau keadaan batuan, termasuk di dalamnya bentuk atau kedudukannya. Berdasarkan keterjadiannya, struktur batuan dapat dikelompokkan menjadi:a. Struktur PrimerStruktur primer yaitu struktur yang terjadi pada saat proses pembentukan batuan. Misalnya : bidang perlapisan silang (cross bedding) pada batuan sedimen atau kekar akibat pendinginan (cooling joint) pada batuan beku.b. Struktur SekunderStruktur sekunder yaitu struktur yang terjadi kemudian setelah batuan terbentuk akibat adanya proses deformasi atau tektonik. Misalnya : lipatan (fold), patahan (fault), kekar (joint), dll.Bidang diskontinu dapat ditemukan pada struktur primer maupun struktur sekunder. Fault (patahan)adalah bidang diskontinu yang secara jelas memperlihatkan tanda-tanda bidang tersebut mengalami pergerakan. Tanda-tanda tersebut diantaranya adalah adanya zona hancuran maupun slicken sided atau jejak yang terdapat di sepanjang bidang fault. Fault dikenal sebagai weakness zone karena akan memberikan pengaruh pada kestabilan massa batuan dalam wilayah yang luas. Joint (kekar).Bidang diskontinu yang telah pecah namun tidak mengalami pergerakan atau walaupun bergerak, pergerakan tersebut sangat sedikit sehingga bisa diabaikan. Joint merupakan jenis bidang diskontinu yang paling sering hadir dalam batuan. Bedding (bidang pelapisan).Bedding terdapat pada permukaan batuan yang mengalami perubahan ukuran dan orientasi butir dari batuan tersebut serta perubahan mineralogi yang terjadi selama proses pembentukan batuan sedimen. Fracture dan crack.Fracture diartikan sebagai bidang diskontinu yang pecah tidak paralel dengan struktur lain yang tampak pada batuan. Beberapa rock mechanic engineer menggunakan istilah fracture dan crack untuk menjelaskan pecahan atau crack yang terjadi pada saat pengujian batuan, peledakan dan untuk menjelaskan mekanisme pecahnya batuan brittle. Fissure.Ada banyak ahli yang menjelaskan pengertian fissure, salah satunya adalah menurut Fookes dan Denness (1969) dalam Sitohang (2008) yang mendefinisikan fissure sebagai bidang diskontinu yang membagi suatu material utuh tanpa inemisahkannya menjadi bagian terpisahStruktur batuan yang sangat mempengaruhi pekerjaan-pekerjaan yang akan dilakukan padanya adalah bidang-bidang sesar, perlapisan, rekahan, dll. Struktur batuan tersebut merupakan bidang-bidang lemah dan sekaligus sebagai tempat merembesnya air, sehingga batuan lebih mudah longsor.Didalam ukuran besar, solid dan massa batuan yang kuat atau keras, maka batuan dianggap kontinu. Bagaimanapun juga karena keadaan alamiah dan lingkungan geologi, maka batuan tidak kontinu (diskontinu) karena adanya kekar, fissure, schistoty, crack, cavities dan diskontinuitas lainnya. Untuk kondisi tertentu, dapat dikatakan bahwa mekanika batuan adalah mekanika diskontinu atau mekanika dari struktur batuan. Secara mekanika, batuan adalah sistem Multiple Body. Analisis mekanika tanah dilakukan pada bidang, sedang analisis mekanika batuan dilakukan pada bidang dan ruang. Mekanika batuan dikembangkan secara terpisah dari mekanika tanah, tetapi ada beberapa bagian yang tumpang tindih. Aplikasi dalam dunia pertambangan, semua bahan galian yang di tambang baik itu ditambang secara tambang terbuka ataupun tambang bawah tanah, sangat berhubungan dengan batuan. Karena semua bahan-bahan galian tersebut menempel ataupun berada didalam batuan itu sendiri. Oleh karena itu diperlukan suatu cara, teknik, bagaimana cara memisahkan bahan galian tersebut dari batuan-batuan yang tidak bermanfaat. Karena batuan memiliki sifat-sifat yang berbeda pada tiap jenis batuannya, diskontinu dan anisotrope, maka dalam hal ini dibutuhkan suatu teknik yaitu mekanika batuan. Telah dijelaskan sebelumnya pengertian mekanika batuan, dimana fungsi dari pada mekanika batuan tersebut adalah mempelajari bagaimana sifat, cara dan teknik agar proses kegiatan penambangan tidak terganggu.

2. Rock Bolt (Baut Batuan)Rock bolt (baut batuan) adalah jenis baut baja yang digunakan pada (cara) penyanggaan tambang bawah tanah untuk mengikat atap agar tidak runtuh. Biasanya dilakukan dalam pembuatan terowongan. Rock bolt pertama kali digunakan dalam dunia pertambangan pada tahun 1890, dengan penggunaan yang sistematis dan didokumentasikan di Tambang Timbal St Joseph (The St Joseph Lead Mine) di Amerika Serikat pada tahun 1920-an. Pada akhir 40-an, rock bolt yang diterapkan untuk mendukung tunneling sipil (civil tunneling) di Amerika Serikat dan di Australia. Rock bolt digunakan dan dikembangkan lebih lanjut. Pada tahun 1947, para insinyur Australia yang mulai bereksperimen dengan 4 meter panjang memperluas baut jangkar batu ketika bekerja pada Skema Pegunungan Snowy (Snowy Mountains Scheme) .

Seperti terlihat pada gambar, rock bolt hampir selalu dipasang dalam suatu pola, desainnya tergantung pada penunjukan kualitas batu dan jenis penggalian. Rock bolt merupakan komponen penting dari metode New Austrian Tunneling. Seperti jangkar baut, ada banyak jenis proprietary desain rock bolt, baik dengan cara mekanis atau membangun epoxy set. Ada juga fiberglass baut yang bisa menembus lagi dengan penggalian berikutnya. Banyak tulisan yang telah ditulis pada metode baut batuan desain (rock bolt design).Rock bolt bekerja dengan 'knitting' massa batuan bersama-sama sebelum dapat memindahkan/bergerak cukup untuk melonggarkan dan gagal oleh penguraian (sepotong demi sepotong). Dalam foto, rock bolt dapat digunakan untuk mendukung kawat mesh, tetapi hal ini biasanya bagian kecil dari fungsi mereka. Tidak seperti jangkar baut (anchor bolts) umumnya, rock bolt dapat menjadi 'disita' seluruh panjang mereka oleh gunting kecil di batu besar, sehingga mereka tidak sepenuhnya tergantung pada kekuatan tarik-keluar mereka. Ini telah menjadi item kontroversi dalam proyek Big Dig, yang jauh lebih ringan digunakan untuk tes tarik-keluar pada rock bolt, daripada tes tepat untuk jangkar beton baut anchor bolts. Rock bolt juga dapat digunakan untuk mencegah rockfall.

Typical Section of Permanent Rock BoltBerikut adalah tipe-tipe dari rock bolt.TypeDescriptionIllustration

Resin Grouted Rock Bolt Additional capacity due to side friction develops after setting of the second resin Good for soft and hard rocks Withstands blasting vibrations

Expansion shell rock bolt Post grouted expansive bolt Good for relatively good rocks Fully grouted Corrosion protection

Split set stabilizers Slotted bolt is inserted into a slightly smaller diameter hole Induced radial stress, anchors the system in place by friction Mainly for mining, and under mild rock burst conditions It slips instead of suddenly failing Limited load handling

Swellex Length up to 12 m Hole diameter =32-52 mm Tensile load= 100 -240 kN Inflation pressure 30 Mpa Instant full load bearing capacity Fast application Not sensitive to blasting Elongation range: 20-30%

Self Drilling Anchor Drilling, installation, and injection in one single operational step No pre-drilling of a borehole by using a casing tube and extension rods with subsequent anchor installation necessary Minor space requirement for anchor installation Optimized machinery and manpower requirements

Cablebolt reinforcement Primarily used to support large underground structures, i.e mining applications, underground power caverns etc. Can handle high loads Tendons are grouted with concrete mix At very high loads the governing parameter is most often the bond between the tendon and the grout Cable capacity is confining stress dependent

Keselamatan kerja di daerah pertambangan bawah tanah sangat dipengaruhi oleh kestabilan batuan yang ada. Kestabilan tambang bawah tanah dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti kekuatan batuan, rekahan, air bawah tanah, getaran termasuk juga gempa bumi dan lain-lain. Peran baut batuan (rock bolt) adalah menjaga kestabilan tersebut sehingga longsor dapat dihindari. Rock Bolt yang beredar di pasaran saat ini adalah rock bolt yang dibentuk dari material khusus sehingga harga jualnya mahal. Pertambangan di Indonesia sebagian besar masih berkembang dan masih banyak yang kurang memperhatikan faktor keselamatan kerja. Hal ini terbukti dari salah satu pertambangan emas di Gunung Pongkor Bogor yang tidak menggunakan baut batuan (rock bolt) karena harganya sangat mahal. Oleh karena itu, diperlukan baut batuan (rock bolt) yang didesain dari material standar pasar lokal dengan kekuatan penopangan bersaing dengan produk yang sudah ada sehingga harganya jauh lebih terjangkau. Pada perancangan baut batuan (rock bolt) kali ini, digunakan material SS304. Material ini merupakan jenis material standar pasar lokal berupa hard steel austenitic dengan paduan karbon (C), krom (Cr), nikel dan mangan (Mn) yang tepat. Material ini berbentuk lembaran yang dipotong dengan ukuran 1067 mm x 120 mm kemudian di roll bending. Produk ini berupa silinder selongsong dengan celah (gap) 2,5mm, memiliki panjang 1067 mm dan diameter 39 mm. Pemodelan baut batuan menggunakan software ANSYS 11, diperlukan untuk memastikan gaya-gaya yang bekerja pada permukaan baut batuan masih dalam batas kekuatan material dalam menopang baut batuan. Hasil dari penelitian ini adalah berupa produk baut batuan (rock bolt) menggunakan material SS304 dengan diameter 39 mm dan kekuatan penopangan 130-150 kN. Batas beban yang mampu diterima baut batuan (rock bolt) hingga break adalah 741,93 kN. Berdasarkan simulasi menggunakan software ANSYS 11, tegangan kritis yang terjadi pada saat pembebanan tarik terdapat di daerah sekitar ring baut batuan (rock bolt). Kombinasi baut batuan dengan bearing plate akan mendapatkan harga kekuatan tarik baut batuan (rock bolt) yang lebih besar.3. Roof BoltingSebelum kita mengetahui pengertian roof bolting, ada baiknya kita mengetahui maksud roof bolt (baut atap). Roof bolt (baut atap) yakni baut dengan penjepit (jangkar) yang digunakan untuk memperkuat lapisan batuan atap. Sedangkan roof bolting adalah pekerjaan pemasangan baut atap.

Setelah dilakukan rock bolt, dan roof bolt baru dilakukan pemasangan atap (roof bolting) pada terowongan tersebut. Dapat dilihat seperti gambar diatas roof bolt telah dipasangkan pada atap terowongan tersebut. Hal ini dilakukan agar terowongan tersebut tidak mudah runtuh. Jadi keselamatan orang-orang yang memakai tersebut dapat lebih aman. Itulah kegunaan dilakukan rock bolt dan roof bolting dalam pembuatan pekerjaan terowongan (tunneling).

SUMBER (Diakses hari Sabtu, 30 Maret 2014)1. http://en.wikipedia.org/wiki/Rock_bolt 2. https://www.fhwa.dot.gov/bridge/tunnel/pubs/nhi09010/06a.cfm3. http://www.digilib.its.ac.id/detil.php?id=14735 4. http://sipanjaitan.blogspot.com/2011/02/kamus-tambang-istilah-istilah-dalam.html5. http://fardensaragih.blogspot.com/2012/03/mekanika-batuan-dalam-pertambangan.html6. http://thegoldenjubilee.blogspot.com/2012/03/konsep-massa-batuan-struktur-batuan-dan.html 7. http://www.slideshare.net/fauzansumarta/mining-termdictionaryhamast8. http://www.academia.edu/4384577/Kemantapan_Lereng_Batuan_Ir._Karyono_M.T._KEMANTAPAN_LERENG_BATUANLangkah_Perhitungan_Faktor_Keamanan_Untuk_Longsoran_Busur_Dengan_Menggunakan_Diagram_Hoek 9. https://www.fhwa.dot.gov/bridge/tunnel/pubs/nhi09010/06a.cfm10. http://www.madehow.com/Volume-6/Tunnel.html