BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.5 Sistem Ventilasi Tambang
Menurut Bambang Heriyadi (2002) Peranginan tambang dalam dapat dibagi menjadi dua sistem, yaitu sistem ventilasi alami (natural ventilation
system) dan sistem ventilasi mekanis (mechanical ventilation system). 2.5.1 Sistem Ventilasi Alami (Natural Ventilation System)
Peranginan alami adalah suatu peranginan yang mengalirkan udara kedalam tambang dengan memanfaatkan keadaan dan tenaga alam. Mengalirnya udara disebabkan karena adanya perbedaan tekanan antara jalan udara yang masuk dengan jalan udara yang keluar. Setiap kenaikan atau penurunan temperatur sebesar 1oC, semua jenis gas akan memuai atau menyusut sebesar 1/273 kali volumenya pada 0oC. Dengan kata lain, berat per satuan volume akan bertambah atau berkurang sebesar 1/273 kali. Temperatur di permukaan (di luar
pit) berubah secara drastis tergantung dari musim. Dalam satu hari, temperatur di
luar pit juga mengalami perubahan kecil dari siang ke malam. Tetapi, temperatur di dalam pit pada kedalaman tertentu hampir tidak ada perubahan yang besar sepanjang 4 musim atau malam dan siang. Temperatur di dalam pit yang panas buminya tidak tinggi, pada musim panas lebih rendah dari pada temperatur udara
luar. Sehingga, apabila terdapat perbedaan temperatur intake airway dan return
airway yang ketinggian mulut pit intake dan out take nya berbeda, akan timbul
perbedaan kerapatan udara di dalam dan di luar pit atau udara di intake airway dan return airway akibat temperatur, sehingga membangkitkan daya ventilasi. Penyebab yang dapat membangkitkan daya ventilasi adalah sebagai berikut:
a. Perbedaan tinggi mulut pit intake dan outtake b. Perbedaan tempetarur intake dan return airway c. Perbedaan temperatur di dalam dan luar pit d. Komposisi udara di dalam pit.
e. Tekanan atmosfir
Pada suatu pit yang mempunyai 2 buah mulut pit yang ketinggiannya berbeda seperti gambar di bawah, dimana pada musim panas temperatur di dalam
pit lebih rendah dari pada temperatur luar, maka udara di dalam pit menjadi lebih
berat dari pada udara di luar pit yang sama-sama mempunyai tinggi L, sehingga mulut pit bawah menjadi outtake/exhaust. Pada musim dingin terjadi.
2.5.2 Sistem Ventilasi Mekanis (Mechanical Ventilation System).
Peranginan mekanis adalah suatu peranginan yang mengalirkan udara ke dalam tambang dengan menggunakan mesin angin sebagai alat untuk memberikan perbedaan tekanan.Ventilasi sistem mekanis berdasarkan tekanannya dibedakan menjadi dua, yaitu: sistem Forcing dan sistem Exhaust.
a. Sistem Hisap (Exhaust System) Pada ventilasi sistem exhaust mesin angin induk diletakkan pada jalan udara keluar. Dengan adanya hisapan mesin angin ini maka tekanan udara di dalam tambang akan
mengecil dan udara dari luar tambang yang bertekanan besar akan masuk kedalam tambang. Setelah melalui tempat kerja maka udara akan menjadi kotor dan dihisap oleh mesin angin untuk dialirkan keluar tambang.
b. Sistem Hembus (Forcing System) Pada sistem ini mesin angin induk diletakkan pada jalan udara masuk. Mesin angin ini akan menekan udara kedalam tambang sehingga udara mengalir melalui jalan-jalan udara didalam tambang.
2.5.3 Sistem Ventilasi Bantu (Auxilary Ventilation System)
Sistem ventilasi bantu sangat diperlukan pada tempat-tempat yang tidak terjangkau oleh ventilasi induk. Sistem ventilasi bantu ini biasanya dipergunakan pada pekerjaan persiapan atau pembuatan lubang maju. adapun tujuan dari sistem ini adalah:
a. Mengalirkan udara kelubang-lubang buntu baik pada pekerjaan persiapan ataupun penambangan.
b. Mengencerkan gas-gas dan debu yang ada dilubang tersebut sampai ambang batas yang diizinkan.
Auxilary ventilation dapat dilakukan dengan cara hembus sederhana (simple forcing), isap sederhana (simple exhaust), dan gabungan dari keduanya (overlap).
2.5.4 Sistem Hembus /Tiup Sederhana (Simple Forcing).
Pada sistem ini udara bersih dihembuskan dengan mesin angin bantu melalui pipa ventilasi kepermuka kerja dengan kecepatan tertentu dan diletakkan
searah operator dengan maksud agar operator selalu menghirup udara bersih. Sistem ini biasa digunakan pada pembuatan lubang secara manual yaitu dengan pemboran dan peledakan. Jarak maksimum antara ujung pipa ventilasi dengan permuka kerja 15 m.
Keuntungan dari sistem ini adalah efektif untuk mengencerkan gas-gas dan debu berbahaya di dalam tambang, serta semua pipa ventilasi dapat dipakai dan pengecekan kebocoran lebih mudah.
Kerugiannya yaitu udara yang sudah bercampur dengan debu dan gas akan berbalik arah mengalir melewati para pekerja dan menyebar di dalam tambang.
Gambar 2.4 (Simple Forcing System)
2.5.5 Sistem Hisap/Sedot Sederhana (Simple Exhaust).
Pada sistem ini udara kotor pada permuka kerja (front) akan dihisap oleh pipa angin sehingga udara bersih akan mengalir melalui lubang persiapan ke permuka kerja. Sistem peranginan ini biasanya digunakan untuk pembuatan lubang persiapan secara mekanis, dimana kadar debu lebih dominan dari kadar gas tambang.
Keuntungan dari sistem ini antara lain udara kotor langsung diisap melalui pipa ventilasi sehingga tidak menganggu pekerja dan operator. Dan pada mesin angin bantu dapat dipasang dust colector sehingga kandungan debunya dapat diturunkan.
Kerugiannya sistem ini adalah kurang efektif untuk mengencerkan gas-gas berbahaya di dalam tambang dan membersihkan asap pada pembuatan lubang persiapan.
Gambar 2.5 ( Simple Exhaust System)
2.5.6 Sistem Kombinasi Hembus dan Isap (Overlap System).
Sistem overlap merupakan kombinasi antara simple forcing dengan simple
exhaust, pada sistem ini udara bersih dihembuskan oleh mesin angin bantu
kepermuka kerja dan udara kotor diisap oleh mesin angin bantu yang lainnya. Pada mesin angin bantu isap biasanya dilengkapi dengan dust colectort.
2.5. 7 Kualitas Udara Tambang
Udara tambang meliputi campuran antara udara atmosfir dengan emisi gas-gas dalam tambang serta bahan-bahan pengotornya. Parameter kualitas udara
meliputi gas, debu, temperatur serta kelembaban udara. Standar udara yang bersih adalah udara yang mempunyai komposisi sama atau mendekati dengan komposisi udara atmosfir pada keadaan normal. Udara segar normal yang dialirkan pada ventilasi tambang terdiri dari Nitrogen, Oksigen, Karbondioksida, Argon dan Gas-gas lain. Komposisi udara segar dapat dilihat pada tabel 2.2
Tabel 2.2 Komposisi Udara Segar
Unsur Persen Volume (%) Persen Berat (%)
Nitrogen (N2) Oksigen (O2) Karbondioksida CO2) Argon (Ar), dll 78,09 20,95 0.03 0,93 75,53 23,14 0,046 1,284 (sumber : Hartman, 1982)
Dalam perhitungan ventilasi tambang selalu dianggap bahwa udara segar normal terdiri dari : Nitrogen = 79%, dan Oksigen = 21%. Disamping itu dianggap bahwa udara segar akan selalu mengandung karbondioksida (CO2) sebesar 0,03%. Udara dalam ventilasi tambang selalu mengandung uap air, tidak pernah ada udara yang benar-benar kering. Karena itu akan selalu ada istilah kelembaban udara.
2.5.8 Pengendalian Debu Dalam Tambang
Partikel debu pada tambang bawah tanah dapat dikendaikan dengan cara sebagai berikut:
1. Water Spray
3. Mengontrol debu hasil pengeboran, pengangkutan, peledakan 4. Mengontrol debu pada Roadheader
5. Mengontrol debu pada udara bersih yang masuk kedalam tambang.
Untuk mendilusi partikel debu dengan udara pada lokasi kerja yang disebabkan karena proses penambangan dapat menggunakan persamaan berikut ( Mc Pherson 1997 ) :