RANCANGAN STONE CRUSHER ANDESIT
SKRIPSI
Oleh
FINO ALDI PRATAMA 1210024427025
TEKNIK PERTAMBANGAN YAYASAN MUHAMMAD YAMIN
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI INDUSTRI ( STTIND ) PADANG
2017
RANCANGAN STONE CRUSHER ANDESIT PADA PT. LIMA ENERGI UTAMA
DESA MANGGILANG, KEC. PANGKALAN KOTO BARU, KAB. LIMAPULUH KOTA
SUMATERA BARAT
SKRIPSI
Untuk memenuhi sebagian persyaratam guna memperoleh gelar Sarjana Teknik
Oleh:
FINO ALDI PRATAMA 1210024427025
TEKNIK PERTAMBANGAN YAYASAN MUHAMMAD YAMIN
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI INDUSTRI (STTIND) PADANG
2017
HALAMAN PERSETUJUAN SKRIPSI
Judul : Rancangan Stone Crusher Andesit Pada PT. Lima Energi Utama Desa Manggilang, Kec. Pangkalan Koto Baru, Kab.
Limapuluh Kota, Sumatera Barat.
Nama : Fino Aldi Pratama
NPM : 1210024427025
Program Studi : TeknikPertambangan
Padang, April 2017 Menyetujui :
Pembimbing I
Yahdi Azzuhry, ST, M. Eng
Pembimbing II
Riam Marlina A, ST
Ketua Jurusan
Drs. Murad MS, MT
NIDN. 196311071989031001
PLT STTIND Padang
Tri Ernita, ST, MP NIDN. 1028027801
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT karena atas berkat, rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan Skripsi ini tepat pada waktunya.
Dalam penyelesaian Skripsi ini penulis telah dimotivasi dan dibantu oleh berbagai pihak, oleh karena itu pada kesempatan ini, penulis dengan tulus hati mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Ibu Tri Ernita, ST, MP selaku Pelaksana Tugas (PLT) Sekolah Tinggi Teknologi Industri (STTIND) Padang.
2. Bapak Drs. Murad, MS, MT selaku ketua jurusan Teknik Pertambangan.
3. Bapak Yahdi Azzuhry, ST, M. Eng selaku pembimbing I.
4. Ibu Riam Marlina A, ST, selaku pembimbing II.
5. Bapak Suswanto selaku Kepala Teknik Tambang PT. Lima Energi Utama.
6. Seluruh dosen dan karyawan/karyawati Sekolah Tinggi Teknologi Industri (STTIND) Padang.
7. Rekan-rekan Mahasiswa/i Sekolah Tinggi Teknologi Industri (STTIND) Padang, khususnya rekan-rekan dari jurusan Teknik Pertambangan.
8. Dan Teristimewa untuk kedua orang tua penulis yang selalu memberikan dukungan baik moril maupun materil.
Dalam penulisan Skripsi ini penulis menyadari masih terdapat banyak kekurangan, oleh sebab itu penulis mengharapkan saran dan kritikan yang bersifat
membangun dari semua pihak. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih dan semoga Skripsi ini bermanfaat bagi kita semua.
Padang, April 2017
Penulis
RANCANGAN STONE CRUSHER ANDESIT PADA PT. LIMA ENERGI UTAMA
DESA MANGGILANG, KEC. PANGKALAN KOTO BARU, KAB. LIMAPULUH KOTA
SUMATERA BARAT Nama : Fino Aldi Pratama NPM : 1210024427025
Pembimbing I : Yahdi Azzuhry, ST, M. Eng Pembimbing II : Riam Marlina A, ST
ABSTRAK
PT. Lima Energi Utama adalah sebuah perusahaan tambang yang bergerak dibidang pertambangan batu andesit. Salah satu Izin Usaha Pertambangan Operasi Produksi (IUP) IUP-OP yang dimiliki perusahaan berlokasi di Desa Manggilang, Kecamatan Pangkalan Koto Baru, Kabupaten Limapuluh Kota, Provinsi Sumatera Barat. Dalam melakukan Operasi Produksi yaitu pada proses penambangan PT.
Lima Energi Utama menggunakan peledakan.
Ada beberapa permasalahan yang jelas tampak secara langsung di perusahaan, diantaranya adanya tumpukan-tumpukan boulder di sekitar area front penambangan. PT. Lima Energi Utama belum memiliki stone crusher. Pada penelitian ini penulis mencoba untuk memberikan gambaran rancangan stone crusher yang sesuai dengan permasalahan dan kondisi perusahaan.
Dari hasil pengolahan data didapatkan produk-produk yang dihasilkan stone crusher antara lain; sirtu, batu, dan splite, dengan 2 buah crusher, 1 screen, dan belt yang dibutuhkan sebanyak 7 belt dengan total energi yang dibutuhkan stone crusher 8,754 hp.
Kata Kunci: Rancangan, produk.
The Design Of The Andesite Stone Crusher
PT. Lima Energi Utama Manggilang Village, Kec. Pangkalan Koto Baru Kab. Limapuluh Kota, West Sumatera
Name : Fino Aldi Pratama NPM : 1210024427025
Preceptor I : Yahdi Azzuhry, ST, M. Eng Preceptor II : Riam Marlina A, ST
ABSTRACT
PT. Lima Energi Utama is a mining company which is engaged in mining of stones. One of the Production Operation Mining Business License (IUP) IUP- OP-owned company located in the village Manggilang, Kecamatan Pangkalan Koto Baru, Kabupaten Limapuluh Kota, West Sumatra. In conducting the production operation is in the process of mining PT. Lima Energi Utama use blasting.
There are several problems that certainly looked directly at the company, including their piles around the boulder in the front area of mining. PT. Lima Energi Utama has not had a stone crusher. In this study, the author tries to give a picture of the design of stone crusher in accordance with the problems and the condition of the company.
From the data processing obtained products produced stone crusher, among others; gravel, stone, and splite, with a lot of belt required approximately 7 belt and the total energy required stone crusher 8,754 hp.
Keywords: Design, product.
DAFTAR ISI
Halaman Kata Pengantar ...
Abstrak ...
Abstrack ...
Daftar Isi ... i
Daftar Tabel ... iv
Daftar Gambar ... v
Daftar Lampiran BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah ... 1
1.2. Identifikasi Masalah ... 2
1.3. Batasan Masalah ... 2
1.4. Rumusan Masalah ... 2
1.5. Tujuan Penelitian ... 3
1.6. Manfaat Penelitian ... 3
BAB II TINJAUAN KEPUSTAKAAN 2.1. Landasan Teori ... 4
2.1.1. Tinjauan Umum Perusahaan ... 4
2.1.1.1. Profil Perusahaan ... 4
2.1.1.2. Kesampaian Daerah ... 5
2.1.1.3. Geomorfologi ... 6
2.1.1.4. Statigrafi ... 7
2.1.1.5. Andesit ... 8
2.1.2. Teori Terkait ... 9
2.1.2.1. Stone Crusher ... 9
2.1.2.2. Hopper ... 13
2.1.2.3. Vibrating Feeder dan Vibrating Grizzly Feeders ... 13
2.1.2.4. Jaw Crusher (Primary Crusher) ... 15
2.1.2.5. Secondary Crusher ... 18
2.1.2.6. Vibrating Screen ... 18
2.1.2.7. Belt Conveyor ... 19
2.1.2.7.1. Idler ... 21
2.1.2.7.2. Tenaga Untuk Menggerakkan Belt ... 22
2.1.2.8. Energi Kominusi ... 23
2.2. Penelitian Relevan ... 25
2.3. Kerangka Konseptual ... 29
BAB III METODE PENELITIAN 3.1. Jenis Penelitian ... 31
3.2. Tempat dan Waktu Penelitian ... 31
3.3. Jenis dan Sumber Data ... 31
3.3.1. Jenis Data ... 31
3.3.2. Sumber Data ... 32
3.4. Teknik Pengumpulan Data ... 33
3.5. Teknik Pengolahan Data ... 33
3.6. Analisa Data ... 34
3.7. Kerangka Metodologi ... 34
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA 4.1. Pengumpulan Data ... 36
4.1.1. Data Primer ... 36
4.1.2. Data Sekunder ... 36
4.2. Pengolahan Data ... 37
4.2.1. Penyesuaian geometri yang dihasilkan crusher dan screen sesuai kebutuhan perusahaan ... 37
4.2.2. Melakukan perhitungan lebar dan tinggi tumpukan material hasil crusher ... 38
4.2.3. Melakukan perhitungan panjang belt conveyor ... 40
4.2.4. Melakukan perhitungan energi kominusi ... 42
4.2.5. Melakukan perhitungan energi untuk menggerakkan belt ... 42
4.2.6. Melakukan perhitungan total energi keseluruhan ... 44
BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN 5.1. Analisa Hasil Pengolahan Data ... 45
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN 6.1. Kesimpulan ... 47
6.2. Saran ... 47 DAFTAR KEPUSTAKAAN
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Jenis Crusher beserta Rasio Reduksinya ... 13
Tabel 2.2 Kapasitas Jaw Crusher (ton/ jam) ... 16
Tabel 2.3 Gradasi Hasil Jaw Crusher ... 17
Tabel 2.4 Berat Curah, Sudut Balik, Faktor Gesek Bahan Curah ... 21
Tabel 2.5 Faktor Friksi ... 22
Tabel 3.1 Tabulasi Sumber Data ... 33
Tabel 5.1 Tabel Rekapitulasi Hasil Analisa Data ... 46
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Peta Lokasi Kesampaian Daerah ... 6
Gambar 2.2 Diagram Aliran Material pada Crusher ... 11
Gambar 2.3 Susunan Stone Crusher ... 12
Gambar 2.4 Vibrating Feeder ... 14
Gambar 2.5 Vibrating Grizzly Feeders ... 14
Gambar 2.6 Jaw Crusher ... 15
Gambar 2.7 Vibrating Screen ... 19
Gambar 2.8 Belt Conveyor ... 20
Gambar 2.9 Kerangka Konseptual ... 30
Gambar 3.1 Alur Penelitian ... 35
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 : Struktur Organisasi PT. Lima Energi Utama Lampiran 2 : Peta Geomorfologi PT. Lima Energi Utama Lampiran 3 : Peta Geologi PT. Lima Energi Utama Lampiran 4 : Peta Topografi PT. Lima Energi Utama
Lampiran 5 : Peta Kemajuan Tambang PT. Lima Energi Utama
Lampiran 6 : Kapasitas Angkut Conveyor (ton/ jam) pada Lebar yang Berbeda Untuk Kecepatan 100 fpm
Lampiran 7 : Kecepatan Maksimum Conveyor (fpm) yang Tergantung pada Jenis Material dan Lebar Belt
Lampiran 8 : Rekomendasi Kecepatan Belt Lampiran 9 : Kecepatan Belt yang Disarankan Lampiran 10 : Jadwal Penelitian
Lampiran 11 : Sampel Batuan
Lampiran 12 : Spesifikasi Jaw Crusher Lampiran 13 : Spesifikasi Vibrating Screen Lampiran 14 : Desain Belt 1
Lampiran 15 : Desain Belt 2 Lampiran 16 : Desain Belt 3 Lampiran 17 : Desain Belt 4 Lampiran 18 : Desain Belt 6 Lampiran 19 : Desain Belt 7
Lampiran 20 : Design Stone Crusher Lampiran 21 : Foto Lapangan
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah
Pembangunan sarana dan prasarana infrastruktur di provinsi Sumatera Barat dan provinsi Riau semakin meningkat, keadaan tersebut membutuhkan batuan beku berupa batu pecah (batu split) yang banyak. Kondisi tersebut menjadi peluang usaha yang menjanjikan bagi investor tambang untuk membuka tambang batu andesit. Salah satunya PT. Lima Energi Utama (LEU) yang terletak di Jorong Lubuk Jantan Nagari Manggilang Kecamatan Pangkalan Koto Baru Kabupaten Lima Puluh Kota. PT. LEU dalam proses penambangannya menggunakan metode open pit mining. Dengan target produksi perusahaan sebesar 20.000 ton/bulan.
Batu andesit termasuk batuan beku dengan tingkat kekerasan (density) cukup tinggi. Proses penambangan batu andesit di PT. LEU dilakukan dengan sistem peledakan (blasting). Dengan rencana ukuran fragmentasi batuan hasil peledakan paling kecil 15 cm dan paling besar berukuran 30 cm. Dari pengamatan dilapangan tampak secara langsung adanya tumpukan-tumpukan boulder yg berukuran rata-rata > 50 cm di sekitar area front penambangan PT. LEU.
Dalam pekerjaan konstruksi, seperti pekerjaan jalan, pembuatan beton, pembuatan bendungan, bangunan gedung dan sebagainya selalu memerlukan batu pecah dengan ukuran gradasi tertentu yang sukar dipenuhi oleh batu alam dalam jumlah yang besar. Untuk mendapatkan butiran batu pecah tersebut (agregat) diperlukan alat pecah batu tertentu (stone crusher). Pada pekerjaan crushing ini, biasanya diperlukan beberapa kali pemecahan. Setiap tahap pemecahan dipakai
jenis crusher yang berbeda karakteristiknya, sehingga dikenal primery crusher, secondary crusher, dan tertiary crusher.
Sampai saat penelitian ini dilakukan, PT. LEU belum memiliki Stone crusher. Oleh karena itu, maka penulis tertarik untuk melakukan penelitian dengan judul “ Rancangan Stone Crusher Andesit Pada PT. Lima Energi Utama Desa Manggilang, Kec. Pangkalan Koto Baru, Kab. Limapuluh Kota, Sumatera Barat”.
1.2. Identifikasi Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, dapat diidentifikasi beberapa masalah, diantaranya:
1. Adanya tumpukan-tumpukan boulder di sekitar area front penambangan.
2. Terbatasnya nilai jual material.
3. Belum adanya Stone Crusher andesit di PT. Lima Energi Utama (LEU).
1.3. Batasan Masalah
Agar penelitian ini lebih terarah dan sesuai dengan tujuan penelitian yang ingin dicapai, maka penulis membatasi pembahasan masalah hanya terfokus pada usulan rancangan stone crusher andesit pada PT. Lima Energi Utama (LEU).
1.4. Rumusan Masalah
Berdasarkan identifikasi dan batasan masalah yang telah diuraikan di atas maka muncul pertanyaan penelitian, sebagai berikut:
1. Berapa ukuran inlet material dari jaw crusher beserta kesesuaian dengan ayakan (screen) dan belt yang tepat digunakan untuk PT. Lima Energi Utama (LEU) ?
2. Berapa total energi yang dibutuhkan oleh stone crusher untuk PT. Lima Energi Utama (LEU) ?
1.5. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Mendapatkan ukuran inlet material dari jaw crusher beserta kesesuaian ayakan (screen) dan belt yang tepat digunakan pada PT. Lima Energi Utama (LEU).
2. Menghitung total energi yang dibutuhkan oleh stone crusher untuk PT.
Lima Energi Utama (LEU).
1.6. Manfaat Penelitian
Setelah kegiatan penelitian ini dilakukan dapat memberikan manfaat : 1. Bagi Perusahaan
Diharapkan dapat menjadi informasi yang bermanfaat sebagai masukan atau bahan pertimbangan gambaran rancangan stone crusher yang sesuai untuk kondisi perusahaan.
2. Bagi Penulis
Penulis dapat belajar sekaligus mengaplikasikan ilmu yang didapatkan di bangku perkuliahan dalam bentuk nyata.
3. Bagi Institusi STTIND Padang
Dapat dijadikan sebagai salah satu masukan untuk pembuatan laporan dan dapat dijadikan sebagai referensi dan pedoman bagi mahasiswa yang akan melakukan tugas akhir.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Landasan Teori
2.1.1. Tinjauan Umum Perusahaan 2.1.1.1. Profil Perusahaan
Pada lokasi pertambangan andesit yang terletak di Jorong Lubuk Jantan Nagari Manggilang Kecamatan Pangkalan Koto Baru Kabupaten Lima Puluh Kota ini terdapat 2 (dua) badan usaha yang menaungi (CV. ATM - PT. LEU).
CV. Atika Tunggal Mandiri (ATM) merupakan pemilik dari Izin Usaha Pertambangan (IUP) di lokasi tersebut, sedangkan PT. Lima Energi Utama (LEU) merupakan salah satu perusahaan di provinsi Sumatera Barat yang bergerak di bidang jasa kontraktor dan trading di lokasi tersebut. PT. Lima Energi Utama yang lebih dikenal dengan PT. LEU ini, berdiri pada tahun 2009 yang diprakarsai oleh Aditya Warman sebagai Direktur Utama.
Pada tahun 2013, PT. Lima Energi Utama (LEU) beralih kebidang pengelolaan Batu Gunung atau Batu Pecah, pada awal tahun 2013 PT. Lima Energi Utama (LEU) melakukan pengurusan izin dibidang pertambangan batu gunung yang berlokasi di Jorong Lubuk Jantan Nagari Manggilang Kecamatan Pangkalan Koto Baru Kabupaten Lima Puluh Kota.
Pada akhir tahun 2013 PT Lima Energi Utama (LEU) mulai melakukan kegiatan Penambangan. Berdasarkan keputusan Bupati Lima Puluh Kota pada tanggal 18 Oktober 2013, usaha pertambangan batuan PT Lima Energi Utama (LEU) ini telah memiliki izin usaha pertambangan operasi produksi dengan No.
65/BPMPPT-LK/2013.
2.1.1.2. Kesampaian Daerah
PT. Lima Energi Utama (LEU), secara administratif lokasi penambangan berada dalam wilayah Manggilang, Kabupaten Lima Puluh Kota, Provinsi Sumatera Barat.
PT. Lima Energi Utama (LEU) dibatasi Oleh:
1. Sebelah Utara Kabupaten Kampar provinsi Riau.
2. Sebelah Selatan Kecamatan Harau dan Kabupaten Kampar provinsi Riau.
3. Sebelah Barat Kecamatan Bukik Barisan Kapur IX 4. Sebelah Timur Kabupaten Kampar provinsi Riau.
Lokasi wilayah IUP PT. Lima Energi Utama (LEU) dapat ditempuh dengan tahap sebagai berikut:
1. Dari Kota Padang menuju kota Payakumbuh, dengan menggunakan jalur darat ditempuh degan jarak tempuh ± 240 Km (4 jam).
2. Dari Kota Payakumbuh menuju Desa Manggilang dapat ditempuh dengan kendaraan roda empat dengan jarak tempuh ± 90 Km (1 jam 30 menit).
3. Dari Desa Manggilang menuju ke lokasi tambang dapat ditempuh menyusuri jalan sejauh 2 Km (5 menit).
Adapun peta lokasi kesampaian daerah dari PT. Lima Energi Utama (LEU) dapat dilihat pada gambar 2.1 pada halaman 6.
Gambar 2.1 Peta Lokasi Kesampaian Daerah
2.1.1.3. Geomorfologi
Daerah Penelitian secara Gemorfologi terbagi dalam 2 (dua) satuan morfologi yaitu satuan bentang alam pedataran dan satuan bentang alam perbukitan, Sungai yang mengaliri wilayah ini termasuk dalam pola aliran sungai
Sumber : PT. Lima Energi Utama Koordinat :
1000 44’ 33,7”- 1000 45’ 8,3” Bujur Timur 00° 0’ 37,6” - 00° 0’ 7,3” Lintang Selatan
sub-Paralel dengan sungai utama yaitu batang manggilang yang mengalir dari wilayah utara kebagian selatan. Secara topografi daerah ini berada pada ketinggian 125-650 Mdpl dan pada wilayah izin usaha pertambangan eksplorasi terdapat pada ketinggian 200-350 Mdpl, wilayah eksplorasi sebagian besar merupakan lahan kebun (pertanian) masyarakat.
2.1.1.4. Statigrafi
Wilayah Manggilang dan sekitarnya disusun oleh formasi batuan sebagai berikut :
1. Formasi Gunung api Koto Alam/Andesit sampai Basalt (QTve/Ta) formasi ini merupakan aliran lava yang tak dipisah, breksi, aglomerat dan batuan hipabisal, semuanya bersusun andesit sampai basalt.
2. Formasi Sihapas (Tms) Formasi batuan yang tersusun oleh Batupasir konglomeratik dan batulanau.
3. Formasi Ombilin, Anggota Bawah (Tmol) Batupasir kuarsa mengandung mika, pejal dan setempat mengalami malihan (kuarsit). Sisipan arkose, serpih napalan abu-biru, konglomerat kuarsa dan pada formasi ini juga ditemukan lapisan batubara.
4. Formasi Telisa (Tmt) Formasi batuan yang tersusun oleh Batulanau berkarbon sampai gampingan, batupasir, lanauan dan serpih, konglomerat sedikit batugamping dan serpih glaukonit.
5. Batupasir (Tsc) Terutama batupasir kuarsa dengan sisipan-sisipan konglomerat, lapisan-lapisan tipis serpih pasiran dan batupasir glaukonit, yang berumur Miosen Awal-Tengah.
6. Formasi Pematang (Tlpe) Formasi batuan yang terbentuk oleh Batu lumpur merah, breksio-konglomerat dan batupasir konglomeratik.
7. Granit (g/Mpi) granit yang tersusun oleh komposisi Leuko-granit sampai monzonit kuarsa, faneritik-porfiritik. Batuan ini berumur Trias 24-112 jutatahun.
8. Formasi Brani (Tob) Formasi batuan yang tersusun oleh Konglomerat kasar beraneka ragam dengan beberapa sisipan batupasir. Tebal 600 meter.
9. Granit Pulau Gadang (Mpipg) Granit terfoliasikan sebagian genesan.
10. Formasi Bohorok (Pub) merupakan batuan wake, wake konglomeratik dan sedimen turbidit.
11. Formasi Kuantan, Anggota Filit dan Serpih (PCks), Batuan yang tersusun oleh Anggota Filit dan Serpih dari Formasi Kuantan, Formasi ini terdiri dari Serpih dan filit kemerahan-coklat, sekisan, sisipan batusabak, quartz, batulanau, rijang abu tua & lava and-basalt. Menjadi sekis, genes dan batu tanduk pada kontak dengan batuan intrusi.
12. Formasi Kuantan, AnggotaBawah (PCkq/Puk), Formasi batuan yang terdiri dari Kuarsit dan batupasir kuarsa dengan sisipan-sisipan filit, batusabak terkersikkan, serpih, batuan gunung api, tufklorit, konglomerat dan rijang coklat.
2.1.1.5. Andesit
Andesit berasal dari magma yang biasanya meletus dari stratovolcanoes pada lahar tebal yang mengalir, diantaranya penyebarannya dapat mencapai beberapa kilometer. Magma andesit dapat juga menghasilkan letusan seperti bahan peledak yang kuat yang kemudian membentuk arus pyroclastic dan surges
dan suatu kolom letusan yang sangat besar. Andesit terbentuk pada temperatur antara 900 dan 1100 derajat celcius.
Di dalam andesit terdapat sekitar 52 dan 63 persen kandungan silika (SiO2). Mineral-mineral penyusun andesit yang utama terdiri dari Plagioclase feldspar dan juga terdapat mineral Pyroxene (cclinopyroxene dan orthopyroxene ) dan hornblende dalam jumlah yang kecil.
Andesit adalah batuan leleran dari diorit, mineralnya berbutir halus, komposisi mineralnya sama dengan diorit, warnanya kelabu. Gunung api di Indonesia umumnya menghasilkan batuan andesit dalam bentuk lava maupun piroklastika. Batuan andesit yang banyak mengandung hornblenda disebut andesit hornblenda, sedangkan yang banyak mengandung piroksin disebut andesit piroksin.
Andesit berwarna abu-abu kehitaman, sedangkan warna dalam keadaan lapuk berwarna abu-abu kecoklatan, berbutir halus sampai kasar. Andesit mempunyai kuat tekan berkisar antara 600-2400 kg/cm² dan berat jenis antara 2,3- 2,7. Andesit bertekstur porfiritik , keras dan kompak.
Batuan ini banyak digunakan untuk pengeras jalan, pondasi, bendungan, konstruksi beton, dan lain-lain. Adapun yang berstruktur lembaran banyak digunakan sebagai batu tempel.
2.1.2. Teori Terkait 2.1.2.1. Stone Crusher
Merupakan instalasi berupa mesin-mesin yang dirancang untuk mengurangi besar batu ke batu yang lebih kecil seperti kerikil atau debu batu.
Crusher terdiri dari beberapa bagian, yaitu crusher primer (primary crusher), crusher sekunder (secondary crusher), dan crusher tersier (tertiary crusher).
Setelah batuan diledakkan, batuan dimasukkan ke dalam crusher primer.
Hasil dari crusher primer dimasukkan ke dalam crusher sekunder untuk mendapatkan hasil yang diinginkan. Bila hasil crusher sekunder belum memenuhi spesifikasi yang ditetapkan maka batuan diolah kembali di crusher tersier dan seterusnya.
Crusher dibagi juga berdasarkan cara alat tersebut dalam memecahkan batuan. Crusher yang memecahkan batuan dengan memberikan tekanan pada batuan adalah jaw, gyratory, dan roll crusher. Impact crusher menghancurkan batuan dengan tumbukan pada kecepatan yang tinggi. Pada umumnya jaw crusher digunakan sebagai crusher primer, sedangkan crusher tipe lainnya dimanfaatkan sebagai crusher sekunder.
Pengoperasian crusher ini dapat dilihat pada Gambar 2.2 yang merupakan urutan pekerjaan yang dilakukan oleh crusher dalam mengolah batuan untuk mendapatkan hasil yang diinginkan.
Ya
Tidak
Tidak
Ya
Sumber : Alat Berat Untuk Proyek Konstruksi, 2008.
Gambar 2.2 Diagram Aliran Material pada Crusher Mulai
Material dialirkan dengan menggunakan conveyor dan feeder
Material disaring untuk membuang material yang tidak dapat dimanfaatkan
Penghancuran material dengan crusher primer
Material disaring dengan berbagai ukuran saringan
Memenuhi Spesifikasi ?
Penghancuran material dengan crusher sekunder
Material disaring dengan berbagai ukuran saringan
Memenuhi Spesifikasi ?
Selesai
Sumber : Metode Konstruksi Dan Alat-Alat Berat, 2011.
Gambar 2.3 Susunan Stone Crusher
Pada saat batuan masuk ke dalam crusher maka terjadi reduksi ukuran batuan tersebut. Reduksi tersebut ditetapkan dalam rasio reduksi. Pada jaw crusher, rasio didapat dari jarak crusher di bagian atas dibagi jarak bukaan di bagian bawah. Sedangkan pada roller crusher, rasio didapat dari ukuran batuan terbesar yang melewati crusher. Rasio reduksi dapat dilihat pada Tabel 2.1 pada halaman 13.
Tabel 2.1
Jenis Crusher beserta Rasio Reduksinya Tipe Crusher Rasio Reduksi Jaw 4 : 1 – 9 : 1
Gyratory
True 3 : 1 – 10 : 1 Cone (Standard) 4 : 1 – 6 : 1
Roll
Single roll Maksimum 7 : 1 Double roll Maksimum 3 : 1 Impact Sampai 15 : 1 Sumber : Alat Berat Untuk Proyek Konstruksi, 2008.
Dari pengalaman dalam industri crusher didapat hasil bahwa pada setiap pengaturan bukaan tertentu, 15% dari batuan yang melewati bukaan tersebut mempunyai ukuran lebih besar dari bukaan. Dengan demikian, batuan yang dihasilkan dari crusher dan kemudian disaring maka 15% dari batuan tidak akan lolos saringan, Ir. Susy Fatena Rostiyanti, M.Sc (2008).
2.1.2.2. Hopper
Merupakan suatu alat untuk menampung material sebelum material dimasukkan ke dalam peremuk batuan (crusher). Biasanya hopper dibuat dari plat baja yang dibentuk sehingga dapat menampung material yang akan diproses.
Dengan material yang ditampung dulu di dalam hopper, maka pemberian umpan pada crusher dapat diatur secara continue oleh feeder.
2.1.2.3. Vibrating Feeder dan Vibrating Grizzly Feeders
Vibrating feeders dipakai untuk mengontrol masuknya batu ke primery jaw. Dengan vibrating feeders masuknya batu yang akan dipecah oleh crusher primer dapat diatur continue. Apabila raw material yang dipakai banyak yang berukuran kecil, misalnya sirtu kali, di depan feeder dapat ditambahkan grizzly
bar untuk memisahkan batu yang kecil atau pasir supaya tidak masuk ke dalam crusher. Dengan demikian hanya batuan-batuan yang berukuran besar saja yang masuk ke dalam crusher untuk dipecah. Pasir dan kotoran-kotoran quarry dapat di bypass keluar di sekitar primery crusher. Efisiensi crusher akan naik, Djoko Wilopo (2011).
Sumber : Metode Konstruksi Dan Alat-Alat Berat, 2011.
Gambar 2.4 Vibrating feeder
Sumber : Metode Konstruksi Dan Alat-Alat Berat, 2011.
Gambar 2.5 Vibrating Grizzly Feeders
2.1.2.4. Jaw Crusher (Primary Crusher)
Cara kerja alat ini adalah dengan menggerakkan salah satu jepit sementara jepit yang lainnya diam. Tenaga yang dihasilkan oleh bagian yang bergerak mampu menghasilkan tenaga untuk menghancurkan batuan yang keras. Bagian terlemah dari crusher ini adalah toggle yang dapat rusak jika mengenai benda yang tidak dapat dihancurkan atau mengalami kelebihan kapasitasnya. Bagian atas jaw crusher sebaiknya minimal 5 cm lebih besar dari batuan terbesar yang akan dihancurkan.
Sumber : Alat Berat Untuk Proyek Konstruksi, 2008.
Gambar 2.6 Jaw Crusher
Kapasitas jaw crusher ditentukan oleh ukuran crusher-nya. Tabel 2.2 memberikan kapasitas crusher dengan tipe blake berdasarkan ukuran bukaannya dan ukuran crusher. Sedangkan pada Tabel 2.3 memberikan persentase batuan yang melewati atau tertahan saringan dengan ukuran tertentu, Ir. Susy Fatena Rostiyanti, M.Sc (2008).
Tabel 2.2
Kapasitas Jaw Crusher (ton/ jam)
Ukuran Crusher Ukuran bukaan bawah Crusher (mm)
(mm) 25 38 51 64 76 102 127
254' 406 10 14 18
254' 508 12 18 23 31
381' 610 24 31 38 45
381' 766 30 39 48 56
245' 891 42 55 69 84 113
610' 916 69 86 103 136
762' 1068 113 136 181 226
916' 1068 127 145 181 226
916' 1220 136 158 202 249
1068' 1220 149 172 226 272
1220' 1542 200 254 309
1422' 1832 286 345
Keterangan : Pada kolom pertama, angka pertama merupakan lebar bukaan feeder (mm), sedangkan angka kedua merupakan lebar lempengan jaw (mm).
Sumber : Alat Berat Untuk Proyeksi Konstruksi, 2008.
Untuk menjaga produktivitas crusher tetap tinggi, jarang-jarang rusak pada waktu trial run pertama kali diperhatikan:
1. Getaran-getaran yang timbul pada crusher yang disebabkan baut fondasi yang kendor. Berat fondasi mesin usahakan 5-6 kali berat mesin.
2. Posisi crusher usahakan water level dan sekeliling crusher jangan sampai ada genangan air.
3. Pada waktu pengoperasian pertama, setelah crusher beroperasi 2 jam secara menerus, diperiksa apa ada kelainan-kelainan misalnya baut kendor,belt kendor, getaran-getaran dan over heating terutama pada bearing dan sebagainya.
4. Setelah semua diperiksa dan baik, baru dioperasikan kembali.
5. Penyetelan gap crusher disesuaikan dengan raw material yang masuk.
6. Jangan lupa setiap mulai pengoperasian semua bagian-bagian yang perlu pelumasan harus selalu diberi pelumasan, ketegangan belt diatur merata, jangan terlalu tegang atau kendor.
Untuk membuang kotoran-kotoran dan batu yang berukuran kecil dimuka crusher biasanya dipasang Grizzly Vibrating Feeder.
Tabel 2.3
Gradasi Hasil Jaw Crusher
Ukuran Saringan Ukuran bukaan bawah Crusher (mm)
(mm) 25 38 51 64 76 102 127
127 85
114 77
102 85 69
89 75
76 85 66 54
70 79
64 85 73 56 46
57 78 66
51 85 69 59 46 38
44 76 62 51
38 85 66 54 46 37 31
32 72 56 46 39
25 85 59 46 37 33 26 21
19 66 46 36 31 26
16 56 39 31
13 46 33 26 22 19 16 13
10 36 26 26 18
6 26 19 16 13 11
3 16 11 10 8
1,6 9 6
Sumber : Alat Berat Untuk Proyek Konstruksi, 2008.
2.1.2.5. Secondary Crusher
Merupakan peremukan tahap kedua, alat peremuk yang biasanya digunakan adalah Jaw crusher ukuran kecil, Gyratory crusher ukuran kecil, Cone crusher, hammer mill dan rolls. Umpan yang digunakan berkisar 150 mm, dengan ukuran
antara 12,5 mm sampai 25,4 mm. Produk terbesar yang dihasilkan adalah 75 mm.
2.1.2.6. Vibrating Screen
pada umumnya material yang datang dari primery, disaring ke dalam vibrator screen unit dan dipisahkan ke dalam beberapa ukuran. Standar umum vibrator screen
adalah triple deck yang dapat memisahkan 4 (empat) grade agregat: >40 mm, 40-20 mm, 20-5 mm dan 5-0 mm.
Yang masing-masing ada output keluarnya. Untuk yang >40 mm langsung masuk ke secondary crusher untuk dikunyah lagi, output dari secondary crusher kembali ke vibrator screen untuk diayak kembali. Ukuran ayakan:
Atas : 40 mm Tengah : 20 mm Bawah : 5 mm
Getaran : +/- 900 cpm, Metode Konstruksi Dan Alat-Alat Berat, (2011, hal 105).
Sumber : https://id.images.search.yahoo.com
Gambar 2.7 Vibrating Screen 2.1.2.7. Belt Conveyor
Merupakan alat yang digunakan untuk memindahkan tanah, pasir, kerikil, batuan pecah, beton, dan lain-lain. Kapasitas pemindahan material oleh belt conveyor cukup tinggi karena material dipindahkan secara terus menerus dalam kecepatan yang relatif tinggi. Bagian dari belt conveyor adalah belt atau ban berjalan, idler, unit pengendali, pulley, dan struktur penahan. Jika material yang akan dipindahkan memiliki jarak perpindahan yang relatif pendek maka portable conveyor dapat digunakan.
Belt terdiri dari beberapa lembar (ply) bahan yang disatukan dengan semacam perekat. Jumlah lapisan dapat 4, 6, 7, 8, dan seterusnya, sedangkat berat setiap lapisan adalah 28, 32, 36, 42, oz dan seterusnya. Bagian permukaan belt ditutupi oleh karet yang berfungsi untuk menghindari terjadinya abrasi akibat gesekan material, Ir. Susy Fatena Rostiyanti, M.Sc (2008).
Belt conveyor mempunyai kapasitas pemindahan besar (500 sampai 5000 m³/ jam atau lebih), mampu memindahkan bahan dalam jarak yang jauh (500 sampai 1000 m atau bahkan lebih), perencanaan yang sederhana, berat mesin relatif ringan, dan pemeliharaan dan operasional yang mudah. Kemampuan ini telah menjadikan belt conveyor secara luas digunakan sebagai mesin pemindah bahan. (Ach. Muhib Zainuri, 2010).
Berat material yang dapat dipindahkan oleh belt conveyor ditentukan dengan menggunakan rumus berikut ini:
𝑇 = 60 ASW
2000
Sumber: Alat Berat Untuk Proyek Konstruksi, 2008
T berat material yang dihitung dalam ton/jam, A potongan luas area material (Sq, ft), S kecepatan ban (ft/menit), dan W berat jenis material (lb/cft).
Luas area material tergantung dari lebar belt, kedalaman material, sudut kemiringan material (angle of repose), lebar ban yang memuat material. (Susy Fatena Rostiyanti, 2008).
Sumber: https://id.images.search.yahoo.com Gambar 2.8 Belt Conveyor
Tabel 2.4
Berat Curah, Sudut Balik, Faktor Gesek Bahan Curah
Material
Angle of repose Static friction factor
Bulk weight Deg fо
ɣ, m³
dynamic static
on steel
on wood
on rubber
Φdy Φ
Anthracite, fine, dry 0,8 to 0,95 27 45 0,84 0,84 –
Gypsum, small-lumped 1,2 to 1,4 – 40 0,78 – 0,82
Clay, dry, small-
lumped 1,0 to 1,5 40 50 0,75 – –
Gravel 1,5 to 1,9 30 45 1 – –
Ground, dry 1,2 30 45 1 – –
Foundry, sand, shake-
out 1,25 to 1,30 30 45 0,71 – 0,61
Ash, dry 0,4 to 0,6 40 50 0,84 1 –
Limestone, small-
lumped 1,2 to 1,5 30 – 0,56 0,7 –
Coke 0,36 to 0,53 35 50 1 1 –
Wheat flour
0,45 to 0,
66 49 55 0,65 – 0,85
Oat 0,40 to 0,50 28 35 0,58 0,78 0,5
Sawdust 0,16 to 0,32 – 39 0,8 – 0,65
Sand, dry 1,40 to 1,65 30 45 0,8 – 0,56
Wheat 0,65 to 0,83 25 35 0,58 0,58 0,5
Iron Ore 2,10 to 2,40 30 50 1,2 – –
Peat, dry, lumped 0,33 to 0,41 40 45 0,75 0,8 –
Coal, run of mine 0,65 to 0,78 35 50 1 1 0,7
Cement, dry 1,0 to 1,30 35 50 0,65 – 0,64
Slag, anthracite 0,60 to 0,90 35 45 1 – 0,66
Crushed stone, dry 1,8 35 45 0,65 – 0,6
Sumber : Mesin Pemindah Bahan, 2010.
2.1.2.7.1. Idler
Adalah alat yang menahan ban. Idler bagian atas (troughing idler) yang menahan beban berbentuk trapesium sepertiga lebar di bagian tengah rata dengan kedua bagian sisi yang miring, sedangkan idler bagian bawah (return idler) berbentuk rata.
Untuk menentukan daya angkut belt conveyor maka tenaga yang diperlukan oleh idler untuk bergerak perlu ditetapkan. Tenaga tersebut tergantung dari tipe dan ukuran idler, berat bagian yang berputar, berat ban, dan berat material. Idler yang dilengkapi dengan anti friksi memiliki faktor friksi yang tercantum pada tabel 2.5. (Susy Fatena Rostiyanti, 2008).
Tabel 2.5 Faktor Friksi
Diameter Idler 4 in 5 in 6 in 7 in
Faktor friksi 0,0375 0,036 0,03 0,025 Sumber : Alat Berat Untuk Proyek Konstruksi, 2008.
2.1.2.7.2. Tenaga Untuk Menggerakkan Belt
Tenaga yang dibutuhkan untuk menggerakkan belt kosong tergantung dari tipe idler, diameter dan jarak antar idler, serta panjang, berat, dan kecepatan belt.
Energi yang dibutuhkan ditentukan dengan rumus:
E = LSQC ... (1) E Energi (ft-lb/ menit), L panjang belt (ft), S kecepatan belt (fpm), C faktor friksi (dari tabel) dan Q berat bagian yang bergerak untuk setiap 1 ft conveyor. Jika rumus di atas dihitung dalam horsepower maka rumus tersebut diturunkan menjadi :
𝑃ᴋ = LSCQ
33000 ... (2) Sedangkan tenaga yang dibutuhkan untuk menggerakkan beban secara horisontal didasarkan atas rumus :
𝑃𝘩 = LSCW
33000 ... (3) W berat (lb) pada setiap 1 ft belt. Jika berat beban yang dipindahkan dihitung dengan satuan ton/ jam maka rumus di atas menjadi :
𝑃𝘩 =LCT
990 ... (4) T berat material yang dipindahkan per jam (ton/ jam).
Untuk menaikkan dan menurunkan beban secara vertikal tenaga yang dibutuhkan adalah tenaga untuk menggerakkan ke elevasi yang dituju. Rumus yang digunakan untuk menghitung tenaga agar material sampai di elevasi yang dituju adalah:
𝑃𝑣 = TH
990 ... (5) H adalah ketinggian elevasi yang dituju (ft).
Dengan demikian maka jumlah tenaga yang dibutuhkan untuk pemindahan material adalah :
P = Pᴋ + Ph ± Pv
Jika material yang diangkut akan diturunkan maka Pv merupakan pengurangan, sedangkan material akan dinaikkan ke suatu elevasi tertentu maka Pv dijumlahkan. (Susy Fatena Rostiyanti, 2008).
2.1.2.8. Energi Kominusi
Sebagian besar energi yang dibutuhkan pada mesin peremuk atau mesin penggiling adalah untuk menggerakkan mesin itu sendiri, dan hanya sebagian kecil saja yang digunakan untuk menghancurkan material.
Persamaan empiris hubungan antara reduksi ukuran dengan energi yang diperlukan adalah :
𝑑𝐸 =−Cdx
x2 ... (6) Dengan : 𝑑𝐸 = Perubahan energi infinite
C = Konstanta
dx = Perubahan ukuran infinite
x = Ukuran partikel n = Konstanta
Energi yang diperlukan untuk memperkecil ukuran partikel akan sebanding dengan perubahan ukurannya dan berbanding terbalik dengan ukurannya pangkat “n”. Tiga teori mengenai energi kominusi yang dapat dihubungkan dengan persamaan empiris di atas, masing-masing dikemukakan oleh Rittinger, Kick, dan Bond.
1. Rittinger (1867) menyatakan bahwa energi yang dibutuhkan untuk memperkecil ukuran adalah sebanding dengan luas permukaan yang dihasilkan.Dalam hal ini Rittinger menggunakan konstanta n = 2, sehingga:
Eʀ = Cʀ (1
X₂− 1
X₁) = Cʀ (σ₂ − σ₁) ... (7) Dengan: Eʀ = Energi kominusi menurut Rittinger
σ₂ = Permukaan spesifik akhir σ₁ = Permukaan spesifik awal Cʀ = Konstanta Rittinger
2. Kick (1885) menyatakan bahwa energi yang dibutuhkan untuk menghancurkan sebanding dengan pengurangan volume.
Eᴋ = -Cᴋ ln𝑥₂
𝑥₁ atau Eᴋ = Cᴋ ln𝑥₂
𝑥₁ ... (8) Dengan: Eᴋ = Energi kominusi menurut Kick
Cᴋ = Konstanta Kick 𝑥₁ = Ukuran partikel awal 𝑥₂ = Ukuran partikel akhir
3. Bond (1952) menyatakan bahwa energi yang dibutuhkan untuk menghancurkan sebanding dengan panjang retakan yang dihasilkan pada penghancuran partikel. Dalam hal ini Bond menggunakan konstanta n = 1,5 sehingga :
Eᴃ = Cᴃ( 1
√𝑥₂− 1
√𝑥₁) ... (9) Dengan: Eᴃ = Energi kominusi menurut Bond
Cᴃ = Konstanta Bond 𝑥₁ = Ukuran partikel awal 𝑥₂ = Ukuran partikel akhir
Besarnya energi dalam kilowatt jam per ton (KWH per ton) yang dibutuhkan untuk mereduksi ukuran partikel umpan (F) menjadi produk (P) berukuran 100µm. (Ukuran partikel dinyatakan dengan ukuran lubang ayakan yang meloloskan 80 % material) disebut dengan indeks kerja. Atau indeks kerja merupakan parameter kominusi yang menyatakan ketahanan material untuk diremuk ataupun digerus. (Mokh Winanto Ajie PH, 2001).
2.2. Penelitian Relevan
Berisi kumpulan jurnal penelitian terdahulu yang relevan atau terkait dengan penelitian penulis. Adapun jurnal-jurnal tersebut adalah sebagai berikut:
1. Taufan Agustiar, dkk. 2015, mengemukakan upaya yang dilakukan untuk mencapai target produksi 125.000 ton/bulan adalah dengan meningkatkan kinerja dari jaw crusher dari 190 rpm menjadi 210 rpm, sehingga didapat target produksi aktual perharinya menjadi 4941,37 ton/hari (setelah sasaran dinaikkan) dengan dan hal ini didukung pula dengan jam kerja shift I yang memiliki efisiensi 66,70 %, shift II memiliki efisiensi 72,25 %.
2. Andy Aditya Fauzie, dkk. 2013, mengemukakan agar produksi batu kapur sebesar 24.868,745 ton/hari dapat meningkat menjadi sebesar 33.400 ton/hari perlu dilakukan upaya penambahan laju pengumpanan pada crusher II yang disertai dengan peningkatan produktivitas excavator, wheel loader dan penambahan 3 unit dump truck berkapasitas 60 m³.
3. Ali Ihsyan, dkk. 2013, mengemukakan material yang tidak lolos pada vibrating screen akan di recycle pada hammer crusher untuk mencapai ukuran ≤ 4 cm agar semua material dari tambang dapat dikirim (zero discharge). Hasil penelitian menunjukkan bahwa produksi sebesar 7.500.000 ton/tahun sesuai dengan yang telah ditargetkan di PT. Semen Padang (Persero) Tbk. dengan mengoptimalkan peralatan kominusi dapat direalisasikan.
4. Ivan, dkk. 2016, mengemukakan upaya yang dilakukan untuk mencapai target produksi 540.000 ton/bulan adalah dengan meningkatkan kinerja, sehingga didapat target produksi aktual perharinya bisa meningkat. Hal ini didukung pula dengan jam kerja perhari meningkat dari tingkat efisien 75,50 % menjadi efisiensi 88,77 %.
5. Rd Pirlan Firmansyah, dkk. 2014, mengemukakan dengan menganalisa kinerja Crushing Plant A terhadap produktivitas dan efektivitas alat berdasarkan parameter-parameter yang digunakan diharapkan dapat mengetahui nilai loosing material dari proses crushing dan mengetahui pencapaian kinerja alat terhadap target yang ditentukan oleh perusahaan untuk nantinya akan dilakukan perbaikan-perbaikan sehingga mengurangi
material yang hilang akibat pengolahan yang dimulai dari tahap primer, sekunder, dan tersier.
6. Muhammad Oktakusgara, dkk. 2013, mengemukakan untuk mengatasi hal belum tercapainya target produksi masing-masing dump hopper perlu diketahui produktivitas teoritis dump hopper dan alat angkut terlebih dahulu. Dari hasil perhitungan didapat produktivitas optimum dump hopper yang terdiri hopper, belt conveyor, dan double roll crusher adalah 101,6 ton, 770 ton/jam, dan 771 ton/jam sedangkan produktivitas teoritis alat angkut pengumpan unit dump hopper 1 dan 2 adalah 648 ton/jam dan 1.346,083 ton/jam.
Setelah dilakukan peningkatkan produktivitas dump hopper maka didapat peningkatkan produktivitas masing-masing dump hopper sebesar 761,23 ton/jam dan 728,47 ton/jam dengan waktu kerja efektif 17,7 jam/hari dan produksi sebesar 13.473,771 ton/hari dan 12.893,919 ton/hari.
7. M. Alvin Syam, dkk. 2014, mengemukakan untuk meningkatkan sasaran produksi hingga 1200 bcm/ hari, excavator harus lebih cepat memasukkan material ke dalam hopper. Efisiensi kerja crushing plant pada saat ini baru sebesar 67,166 % untuk bulan agustus ini dikarenakan hari hujan yang mencapai 10 hari. Jika hari hujan berkurang dalam sebulan maka produksi serta efisiensi kerja bisa meningkat. Efisiensi ini bisa ditingkatkan dengan cara kerja alat lebih tepat waktu dan excavator sudah ada di tempat pada saat jam kerja dimulai. Perlunya mengupayakan pengurangan waktu-waktu hambatan yang ada dan meningkatkan disiplin kerja agar waktu tidak banyak terbuang.
8. Chetan D. Borse, dkk. 2015, mengemukakan desain setiap bagian dari sub unit dan perlengkapan penyambungan dilakukan realisasi visual yang lebih baik di setiap komponen, desain ini menggunakan UNIGRAPHICS NX 8.0. Analisis dilakukan dengan ANSYS 14.0 WORKBENCH. Urutan operasi perangkaian dan untuk menjadi salah satu urutan optimal dalam perangkaian tubuh crusher. Setiap akhir rangkaian dinyatakan dan diberi tanda berupa angka pada setiap komponen.
9. Mario Klanfar, dkk. 2012, mengemukakan dalam hal produksi agregat beton dari massa batuan murni, baik untuk penggunaan mobile crushing terbukti mengurangi biaya penambangan dan memperoleh tingkat kualitas yang memadai dari hasil stone crusher. Yang rasional dari penggunaan mobile crushing adalah lebih terlihat proses pembuangannya, massa batuan yang tercampur dan termasuk overburden diproses. Mobile crushing memiliki umur lebih panjang dan tingkat kerusakan yang lebih rendah.
10. Atik Widiyanti, dkk. 2016, mengemukakan perusahaan saat ini mengontrol aliran material secara manual oleh operator yang bekerja di panel secondary, apabila cone terlihat penuh maka operator akan mematikan line 3 atau 4 yang menuju secondary dan akan mematikan line 8 yang menuju tertiery. Setelah melalui proses pengecilan ukuran dengan menggunakan alat crushing plant ini dihasilkan produk siap jual yaitu scalping (-25 mm), split (-30 mm + 6,3 mm) dan abu batu (-6,3 mm).
2.3. Kerangka Konseptual
Berdasarkan rumusan masalah, yang menjadi kerangka konseptual dari penelitian ini adalah pencarian atau penentuan input berupa ukuran inlet material dari jaw crusher beserta kesesuaian dengan ayakan, dan belt beserta berapa total energi yang dibutuhkan.
Data-data tersebut diolah dengan menggunakan perhitungan yang tepat.
Dari pengolahan data tersebut selanjutnya dilakukan analisa pengolahan data, sehingga didapat output berupa desain rancangan stone crusher. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada bagan berikut:
MASALAH SOLUSI
DATA ANALISA -I
HASIL
Gambar 2.9 Kerangka Konseptual
a. Penyesuaian geometri yang dihasilkan crusher dan screen sesuai kebutuhan perusahaan.
b. Melakukan perhitungan lebar dan tinggi tumpukan material hasil crusher c. Melakukan
perhitungan panjang belt conveyor d. Melakukan
perhitungan energi kominusi e. Melakukan
perhitungan energi untuk menggerakkan belt
f. Melakukan perhitungan total energi
keseluruhan a. Adanya tumpukan-
tumpukan boulder di sekitar area front
penambangan.
b. Terbatasnya nilai jual material c. Belum adanya
Stone Crusher andesit di PT.
Lima Energi Utama (LEU)
Primer:
a. Ukuran rata-rata boulder.
Sekunder:
a. Densitas batu andesit b. Data tipe dan spesifikasi
alat-alat yang dibutuhkan dalam pembangunan stone crusher
c. Ukuran Outlet produk yang ingin dihasilkan berupa sirtu (100 mm) kisaran 70 %
d. Ukuran Outlet produk yang ingin dihasilkan berupa batu (50 mm) kisaran 20%
e. Ukuran Outlet produk yang ingin dihasilkan berupa splite (25 mm) kisaran 10 %
f. Rencana Produksi
Crusher adalah 1000 ton
Desain rancangan stone crusher PT.
Lima Energi Utama
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Jenis Penelitian
Dilihat dari kedalaman analisisnya penelitian ini merupakan jenis penelitian deskriptif tertuju pada pemecahan masalah yang ada pada masa sekarang. Penelitian deskriptif lebih merupakan istilah umum yang mencakup berbagai teknik deskriptif. Diantaranya ialah penelitian yang menuturkan, menganalisa, dan mengklasifikasi penelitian dengan teknik survey, dengan teknik interview, angket, observasi, atau dengan teknik test, studi kasus, studi komperatif, studi waktu dan gerak, analisa kuantitatif, studi kooperatif atau operasional.
3.2. Tempat dan Waktu Penelitian
Penulis melakukan penelitian di lokasi penambangan Andesit PT. Lima Energi Utama, Jorong Lubuk Jantan, Nagari Pangkalan, Kecamatan Pangkalan Koto Baru, Kabupaten 50 Kota, Provinsi Sumatera Barat. Waktu pelakasanaan penelitian 10 Maret 2016 sampai dengan 10 April 2016.
Adapun keterangan lengkap mengenai jadwal penelitian penulis dapat dilihat pada lampiran 10.
3.3. Jenis dan Sumber Data 3.3.1. Jenis Data :
1. Data primer, yaitu data yang dikumpulkan dengan melakukan pengamatan secara langsung di lapangan, antara lain melihat langsung keadaan areal penambangan seperti sample batuan, dengan cara melakukan pengukuran terhadap beberapa boulder yang ada di front penambangan.
2. Data sekunder, yaitu merupakan data yang diperoleh dari data-data yang sudah ada di PT. LEU, buku atau studi kepustakaan dan beberapa literatur yang mendukung penelitian ini.
Data-data tersebut meliputi:
1. Data, Peta serta keterangan mengenai profil perusahaan dan wilayah penambangan.
2. Densitas Batu Andesit.
3. Data tipe dan spesifikasi alat-alat yang dibutuhkan dalam pembangunan stone crusher.
4. Ukuran outlet produk yang ingin dihasilkan berupa sirtu (100 mm) kisaran 70
%.
5. Ukuran outlet produk yang ingin dihasilkan berupa batu (50 mm) kisaran 20
%.
6. Ukuran outlet produk yang ingin dihasilkan berupa splite (25 mm) kisaran 10
%.
7. Rencana produksi crusher adalah 1000 ton.
3.3.2. Sumber Data
Sumber data yang penulis dapatkan berasal dari pangamatan langsung ataupun studi kepustakaan serta dari arsip-arsip perusahaan. Untuk lebih jelas dapat dilihat pada Tabel 3.1 berikut.
Tabel 3.1
Tabulasi Sumber Data
Data Pengamatan Langsung Data Studi Kepustakaan
1. Ukuran rata-rata boulder. 1. Peta lokasi kesampaian daerah
2. Peta Geomorfologi wilayah IUP PT. LEU
3. Peta Geologi PT. LEU
4. Profil perusahaan
5. Tipe, spesifikasi yang dibutuhkan dalam pembangunan stone crusher.
3.4. Teknik Pengumpulan Data
Dalam teknik pengumpulan data dilakukan dengan dua cara yaitu:
1. Studi pustaka, mengumpulkan data yang dibutuhkan dengan membaca buku-buku literatur yang berkaitan dengan masalah yang akan dibahas sehingga dapat digunakan sebagai landasan dalam pemecahan masalah.
2. Studi lapangan, mengumpulkan data yang dibutuhkan dengan melakukan pengukuran ataupun pengamatan langsung di lapangan.
3.5. Teknik Pengolahan Data
Teknik pengolahan data yang digunakan dalam penelitian ini adalah dengan melalukan kegiatan serta perhitungan sebagai berikut:
1. Penyesuaian geometri yang dihasilkan crusher dan screen sesuai kebutuhan perusahaan.
a. Sirtu = 70 % x rencana produksi b. Batu = 20 % x rencana produksi
c. Splite = 10 % x rencana produksi
2. Melakukan perhitungan lebar dan tinggi tumpukan material hasil crusher.
a. Volume Kerucut = 1
3 𝜋. 𝑟². ℎ b. Tan α = ℎ
𝑟
3. Melakukan perhitungan Panjang belt conveyor.
a. Sin α = ℎ
𝑝𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔 𝑏𝑒𝑙𝑡
b. Melakukan perhitungan Energi kominusi.
Eʀ = Cʀ (1
𝑋2− 1
𝑋1)
4. Melakukan perhitungan energi untuk menggerakkan belt.
Ph = 𝐿𝐶𝑇
990
5. Melakukan perhitungan total energi keseluruhan.
Energi keseluruhan = Energi Kominusi + Energi untuk menggerakkan belt.
3.6. Analisa Data
Setelah melalui tahap dalam pengumpulan data dan pengolahan data maka dilakukan analisa data dari pengolahan data yang didapat dengan menghitung Reduction Ratio dari Crusher.
3.7 Kerangka Metodologi
Langkah-langkah yang dilakukan penulis dalam melakukan penelitian dapat dilihat pada halaman berikut :
Gambar 3.1 Alur Penelitian
Rancangan Stone Crusher Andesit Pada PT. Lima Energi Utama Desa Manggilang, Kec. Pangkalan Koto Baru,
Kab. Limapuluh Kota Sumatera Barat
Identifikasi Masalah
1. Adanya tumpukan –tumpukan boulder di sekitar area front penambangan.
2. Terbatasnya nilai jual material.
3. Belum adanya stone crusher andesit di PT. Lima Energi Utama (LEU)
Pengumpulan
Data Primer Ukuran rata-rata
boulder.
Data Sekunder a. Densitas batu andesit.
b. Data tipe dan spesifikasi alat-alat yang
dibutuhkan dalam pembangunan stone crusher.
c. Ukuran outlet produk yang ingin dihasilkan berupa sirtu (100 mm) kisaran 70 %.
d. Ukuran outlet produk yang ingin dihasilkan berupa batu (50 mm) kisaran 20 %.
e. Ukuran outlet produk yang ingin dihasilkan berupa splite (25 mm) kisaran 10 %.
f. Rencana produksi crusher adalah 1000 ton.
Analisa Data
Menghitung Reduction Ratio daricrusher
Desain Rancangan Stone Crusher PT. Lima Energi Utama
BAB IV
PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
4.1. Pengumpulan Data
Pada bab ini berisikan data yang diperlukan dalam penelitian rancangan stone crusher andesit pada penambangan andesit PT. Lima Energi Utama, dilanjutkan dengan pengolahan data dan pembahasan. Data yang dikumpulkan merupakan data primer dan data sekunder yaitu:
4.1.1. Data Primer
Adapun yang menjadi data primer pada penelitian ini adalah sampel batuan, yang berupa ukuran rata-rata boulder yang ada di front penambangan.
4.1.2. Data Sekunder 1. Densitas Batu Andesit.
2. Data tipe dan spesifikasi alat-alat yang dibutuhkan dalam pembangunan stone crusher.
3. Ukuran Outlet produk yang ingin dihasilkan berupa sirtu (100 mm) kisaran 70 %.
4. Ukuran Outlet produk yang ingin dihasilkan berupa batu (50 mm) kisaran 20%.
5. Ukuran Outlet produk yang ingin dihasilkan berupa splite (25 mm) kisaran 10 %.
6. Rencana Produksi Crusher adalah 1000 ton.
1000 ton x densitas
1000 ton x 2,3 ton/m³ = 2.300 m³
4.2. Pengolahan Data
Pengolahan data dilakukan dengan mengolah dan menganalisa dari keseluruhan data yang didapatkan baik di lapangan maupun studi kepustakaan.
Adapun prosedur pengolahan data yang dilakukan adalah:
4.2.1. Penyesuaian geometri yang dihasilkan crusher dan screen sesuai kebutuhan perusahaan.
1. Sirtu (100 mm)
70 % x rencana produksi 70 % x 2.300 m³ = 1.610 m³
85 % (persentase lewat) x 1.610 m³ = 1.368,5 m³ Ket :
a. Ukuran crusher adalah 762’ 1068 (Tabel 2.2) yang penentuannya berlandaskan dari ukuran rata-rata boulder yang ada di front penambangan.
b. Ukuran screen adalah 102 mm dengan ukuran bukaan bawah crusher 102 mm, sehingga diperkirakan persentase yang lewat sebesar 85 % (Tabel 2.3).
2. Batu (50 mm)
20 % x rencana produksi 20 % x 2.300 m³ = 460 m³
460 m³ + 241,5 m³ ( tertahan sirtu ) = 701,5 m³ 85 % (persentase lewat) x 701,5 m³ = 596,27 m³
Ket :
a. Ukuran crusher adalah 254’ 406 (Tabel 2.2).
b. Ukuran screen adalah 51 mm dengan ukuran bukaan bawah crusher 51 mm, sehingga diperkirakan persentase yang lewat sebesar 85 % (Tabel 2.3).
3. Splite (25 mm)
10 % x rencana produksi 10 % x 2.300 m³ = 230 m³
230 m³ + 105,22 m³ (tertahan batu) = 335,22 m³ 85 % (persentase lewat) x 335,22 m³ = 284,92 m³
Ket :
a. Ukuran crusher adalah 254’ 406 (Tabel 2.2).
b. Ukuran screen adalah 25 mm dengan ukuran bukaan bawah crusher 25 mm, sehingga diperkirakan persentase yang lewat sebesar 85 % (Tabel 2.3).
4.2.2. Melakukan perhitungan lebar dan tinggi tumpukan material hasil crusher.
1. Sirtu = 1.368,5 m³ (kerucut) V = 1
3 𝜋. 𝑟2. ℎ 1.368,5 m³ = 1
3 3,14 𝑥 𝑟² 𝑥 ℎ
Asumsi (Trigonometri) : α = 50 → 𝐴𝑛𝑔𝑙𝑒 𝑜𝑓 𝑟𝑒𝑝𝑜𝑠𝑒 (𝑇𝑎𝑏𝑒𝑙 2.4) ℎ
𝑟= 𝑇𝑎𝑛 𝛼 12
7,5= 1,6 ~ 𝐴𝑡𝑎𝑛 (1,6) = 57,99 11
7,5= 1,46 ~ 𝐴𝑡𝑎𝑛 (1,46) = 55,59
10
7.5= 1,33 ~ 𝐴𝑡𝑎𝑛 (1,33) = 53,06 9
7,5= 1,2 ~ 𝐴𝑡𝑎𝑛 (1,2) = 50,19 → 𝑚𝑒𝑛𝑑𝑒𝑘𝑎𝑡𝑖 𝛼 Jadi,
1368,5 m³ = 1
3 3,14 𝑥 𝑟2𝑥 ℎ 1368,5 m³ = 1
3 3,14 𝑥 (7,5)2 𝑥 ℎ 1368,5 m³ = 1
3 3,14 𝑥 56,25 𝑚² 𝑥 ℎ 1368,5 m³ = 1
3176,62 𝑚² 𝑥 ℎ 1368,5 m³ = 58,87 𝑚² 𝑥 ℎ h = 1368,5 𝑚³
58,87 𝑚²
= 23,24 m (tinggi tumpukan material) 2. Batu = 596,27 m³
596,27 m³ = 1
3 3,14 𝑥 𝑟2𝑥 ℎ 596,27 m³ = 1
3 3,14 𝑥 (5.5)2 𝑥 ℎ 596,27 m³ = 1
3 3,14 𝑥 30,25 𝑚² 𝑥 ℎ 596,27 m³ = 1
3 94,98 𝑚² 𝑥 ℎ 596,27 m³ = 31,66𝑚² 𝑥 ℎ h = 596,27 𝑚³
31,66 𝑚²
= 18,83 m (tinggi tumpukan material)
3. Splite = 284,92 m³ 284,92 m³ = 1
3 3,14 𝑥 𝑟2𝑥 ℎ 284,92 m³ = 1
3 3,14 𝑥 (4,5)2 𝑥 ℎ 284,92 m³ = 1
3 3,14 𝑥 20,25 𝑚² 𝑥 ℎ 284,92 m³ = 1
3 63,58 𝑚² 𝑥 ℎ 284,92 m³ = 21,19 𝑚² 𝑥 ℎ h = 284,92 𝑚³
21,19 𝑚²
= 13,44 m (tinggi tumpukan material) 4.2.3. Melakukan perhitungan panjang belt conveyor.
1. Belt 1 (dari crusher 1 ke screen 102 mm).
Sin α = 𝑘𝑒𝑡𝑖𝑛𝑔𝑔𝑖𝑎𝑛 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑠𝑐𝑟𝑒𝑒𝑛 (𝑡𝑖𝑛𝑔𝑔𝑖 𝑠𝑐𝑟𝑒𝑒𝑛+𝑗𝑎𝑟𝑎𝑘 𝑠𝑐𝑟𝑒𝑒𝑛 𝑑𝑎𝑟𝑖 𝑡𝑎𝑛𝑎ℎ) 𝑝𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔 𝑏𝑒𝑙𝑡 1
Sin (18) (Lampiran 6) = 6,242 𝑚
𝑝𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔 𝑏𝑒𝑙𝑡 1
Belt 1 = 6,242 𝑚
0,309 𝑚
Belt 1 = 20,2 m
Adapun desain dari belt 1, dapat dilihat pada Lampiran 14.
2. Belt 2 (dari screen 51 mm ke tumpukan material sirtu).
Sin (18) = 21,84 𝑚
𝑏𝑒𝑙𝑡 2
Belt 2 = 21,84 𝑚
0,309 𝑚
Belt 2 = 70,67 m
Adapun desain dari belt 2 dapat dilihat pada Lampiran 15.
3. Belt 3 (dari screen 51 mm ke crusher 2).
Sin (18) = 1,896 𝑚
𝑏𝑒𝑙𝑡 3
Belt 3 = 1,896 𝑚
0,309
Belt 3 = 6,13 m
Adapun desain belt 3 dapat dilihat pada Lampiran 16.
4. Belt 4 (dari crusher 2 ke belt 5).
Sin (30) = 𝑏𝑒𝑙𝑡 5
𝑏𝑒𝑙𝑡 4
Belt 4 = 5 𝑚
0,5
Belt 4 = 10 m
Adapun desain belt 4 dapat dilihat pada Lampiran 17.
5. Belt 5 (dari belt 4 ke screen 51 mm).
Belt 5 = 5 m (asumsi)
6. Belt 6 (dari screen 25 mm ke tumpukan material batu).
Sin (18) = 17,63 𝑚
𝑏𝑒𝑙𝑡 6
Belt 6 = 17,63 𝑚
0,309 Belt 6 = 57,05 m
Adapun desain belt 6 dapat dilihat pada Lampiran 18.
7. Belt 7 (dari dasar screen ke tumpukan material splite).
Sin (18) = 12,44 𝑚
𝑏𝑒𝑙𝑡 7
Belt 7 = 12,44 𝑚
0,309
Belt 7 = 40,25 m
Adapun desain belt 7 dapat dilihat pada Lampiran 19.
4.2.4. Melakukan perhitungan energi kominusi.
1. Crusher 1 (762’ 102) Eʀ = Cʀ (1
𝑋2− 1
𝑋1) Eʀ = 2 (1
10− 1
75) Eʀ = 2 (0,1 − 0,013) Eʀ = 0,174 hp 2. Crusher 2 (254’ 51)
Eʀ = Cʀ (1
𝑋2− 1
𝑋1) Eʀ = 2 (1
5− 1
10) Eʀ = 2 (0,2 – 0,1) Eʀ = 0,2 hp
3. Crusher 3 (254’ 25) Eʀ = Cʀ (1
𝑋2− 1
𝑋1) Eʀ = 2 (1
2,5− 1
10) Eʀ = 2 (0,4 – 0,1) Eʀ = 0,6 hp
Jadi, Total energi kominusi = Crusher 1 + Crusher 2 + Crusher 3 = 0,174 hp + 0,2 hp + 0,6 hp
= 0,974 hp
4.2.5. Melakukan perhitungan energi untuk menggerakkan belt.
1. Belt 1 Ph = 𝐿𝐶𝑇
990
Ph = 66,27 𝑓𝑒𝑒𝑡 𝑥 0,030 𝑥 595 𝑡𝑜𝑛 990
Ph = 1182,91 ℎ𝑝
990
Ph = 1,19 hp 2. Belt 2
Ph = 𝐿𝐶𝑇
990
Ph = 231,85 𝑓𝑒𝑒𝑡 𝑥 0,030 𝑥 595 𝑡𝑜𝑛 990
Ph = 4138,52 ℎ𝑝
990
Ph = 4,18 hp 3. Belt 3
Ph = 𝐿𝐶𝑇
990
Ph = 20,11 𝑓𝑒𝑒𝑡 𝑥 0,030 𝑥 259,25 𝑡𝑜𝑛 990
Ph = 156,40 ℎ𝑝
990
Ph = 0,15 hp 4. Belt 4
Ph = 𝐿𝐶𝑇
990
Ph = 23,19 𝑓𝑒𝑒𝑡 𝑥 0,030 𝑥 259,25 𝑡𝑜𝑛 990
Ph = 180,36 ℎ𝑝
990
Ph = 0,18 hp 5. Belt 5
Ph = 𝐿𝐶𝑇
990
Ph = 16,40 𝑓𝑒𝑒𝑡 𝑥 0,030 𝑥 259,25 𝑡𝑜𝑛 990
Ph = 127,551 ℎ𝑝
990
Ph = 0,12 hp 6. Belt 6
Ph = 𝐿𝐶𝑇
990
Ph = 187,17𝑓𝑒𝑒𝑡 𝑥 0,030 𝑥 259,25 𝑡𝑜𝑛 990
Ph = 1455,71 ℎ𝑝
990
Ph = 1,47 hp 7. Belt 7
Ph = 𝐿𝐶𝑇
990
Ph = 132,05 𝑓𝑒𝑒𝑡 𝑥 0,030 𝑥 123,88 𝑡𝑜𝑛 990
Ph = 490,75 ℎ𝑝
990
Ph = 0,49 hp
Jadi, Total energi untuk menggerakkan belt
= Belt 1 + Belt 2 + Belt 3 + Belt 4 + Belt 5 + Belt 6 + Belt 7
= 1,19 hp + 4,18 hp + 0,15 hp + 0,18 hp + 0,12 hp + 1,47 hp + 0,49 hp
= 7,78 hp
4.2.6. Melakukan perhitungan total energi keseluruhan.
Energi keseluruhan = Energi kominusi + Energi untuk menggerakkan belt = 0,974 hp + 7,78 hp
= 8,754 hp
