Bucket Wheel Excavator (BWE)

BAB I BAB I

PENDAHULUAN PENDAHULUAN

1.1.

1.1. Latar BelakangLatar Belakang

Saat ini perkembangan industri yang memakai alat-alat berat sudah sangat Saat ini perkembangan industri yang memakai alat-alat berat sudah sangat  pesat

 pesat kemajuannya, kemajuannya, berbagai berbagai produk produk alat alat berat berat dengan dengan berbagaiberbagai designdesign yangyang dikeluarkan oleh produsen alat berat telah merambah ke berbagai penjuru dunia, dikeluarkan oleh produsen alat berat telah merambah ke berbagai penjuru dunia, salah satunya Indonesia. Indonesia sebagai negara berkembang jelas sangat salah satunya Indonesia. Indonesia sebagai negara berkembang jelas sangat membutuhkan alat berat guna membantu pengerjaan yang berat yang tidak bisa membutuhkan alat berat guna membantu pengerjaan yang berat yang tidak bisa dilakukan oleh manusia, seperti konstruksi bangunan, gedung, galian, dan dilakukan oleh manusia, seperti konstruksi bangunan, gedung, galian, dan proyek- proyek lain yang membutuh

 proyek lain yang membutuhkan alat berat.kan alat berat.

Salah satu dari produk-produk alat berat tersebut adalah

Salah satu dari produk-produk alat berat tersebut adalah  Bucket  Bucket WheelWheel  Excavator

 Excavator (BWE)(BWE) , , karena BWEkarena BWE merupakan alat berat yang berfungsi untukmerupakan alat berat yang berfungsi untuk mengangkut material masal yang sudah digali untuk dipindahkan ke tempat lain mengangkut material masal yang sudah digali untuk dipindahkan ke tempat lain dengan menggunakan alat bantu

dengan menggunakan alat bantu conveyor,conveyor, BWEBWE memiliki keunggulan dalam halmemiliki keunggulan dalam hal  pengangkutan

 pengangkutan jumlah jumlah massa massa material material yang yang dapat dapat diangkut diangkut terus terus menerus menerus dandan efisiensi waktu dalam pendistribusian material yang lebih cepat dengan efisiensi waktu dalam pendistribusian material yang lebih cepat dengan menggunakan satu alat berat yaitu BWE.

menggunakan satu alat berat yaitu BWE.

Jika kita lihat, saat ini masih banyak perseorangan maupun perusahaan yang Jika kita lihat, saat ini masih banyak perseorangan maupun perusahaan yang mengelola pertambangan menggunakan jasa alat berat

mengelola pertambangan menggunakan jasa alat berat excavatorexcavator dengan berbagaidengan berbagai  jenis

 jenis yang ada yang ada untuk memindahkan untuk memindahkan material material yang sudah yang sudah digali digali ke ke alat alat berat berat lain.lain. Padahal, bila kita pelajari lagi tentang

Padahal, bila kita pelajari lagi tentang  product  product knowledgeknowledge (pengetahuan produk)(pengetahuan produk) excavator.

excavator. Alat berat ini hanya bisa menggali atau mengangkat material sesuaiAlat berat ini hanya bisa menggali atau mengangkat material sesuai dengan kapasitas maksimum

dengan kapasitas maksimum bucket-bucket-nya saja dan diperlukan alat pengangkutnya saja dan diperlukan alat pengangkut tambahan seperti

tambahan seperti dump truckdump truck untuk mengangkut material ke tempat lain sehinggauntuk mengangkut material ke tempat lain sehingga kurang efisien jika digunakan untuk pemindahan material tambang dalam jumlah kurang efisien jika digunakan untuk pemindahan material tambang dalam jumlah yang sangat banyak.

1.2.

1.2. Rumusan MasalahRumusan Masalah 1)

1) Bagaimana cara kerjaBagaimana cara kerja Bucket Wheel Excavator  Bucket Wheel Excavator  (BWE)? (BWE)? 2)

2) Bagaimana sistem kelistrikan dariBagaimana sistem kelistrikan dari Bucket Wheel Excavator  Bucket Wheel Excavator  (BWE)? (BWE)?

1.3.

1.3. TujuanTujuan 1)

1) Untuk mengetahui cara kerjaUntuk mengetahui cara kerja Bucket Wheel Excavator  Bucket Wheel Excavator  (BWE). (BWE). 2)

2) Untuk mengetahui sistem kelistrikan dariUntuk mengetahui sistem kelistrikan dari  Bucket  Bucket Wheel Wheel Excavator Excavator  (BWE).

BAB II PEMBAHASAN

2.1. Pengertian

Bucket Wheel E xcavator 

 (BWE)

Menurut Feri Yuliansyah (lit.22, 2012), BWE merupakan alat berat yang digunakan pada  surface mining , dengan fungsi utama sebagai mesin penggali terus menerus (continuous digging machine) dalam skala besar pada  penambangan terbuka. Sistem pengoperasiannya paling efektif digunakan di tanah lunak yang tidak banyak mengandung batuan keras seperti halnya di tambang  batubara.

BWE merupakan peralatan tambang yang berfungsi untuk mengupas lapisan tanah penutup pada batubara dan sekaligus mengambil batubara jika proses  pengerukan telah sampai pada lapisan batubara. Material hasil pengerukan

ataupun penggalian akan diteruskan ke  Belt Wagon (BW). BWE ini mempunyai  berat mati atau dalam keadaan tidak beroperasi adalah 552 ton. Daya yang

terpasang untuk tiap-tiap BWE adalah 14.485 kW dengan jangkauan gali 90 m. BWE merupakan mesin terakhir terbesar yang pernah dibangun sampai saat ini. Alat ini dapat menggali dengan tinggi 16 tingkat, dan memiliki 18 bucket  yang dipasang pada roda dengan diameter 71 kaki. Bergerak overburden dengan tarif lebih dari 300.000 kilometer kubik setiap hari kerja, dan kekuatannya berasal dari banyaknya motor listrik sebesar 18.700 Hourse Power  (HP).

Semua peralatan yang digunakan untuk mengoperasikan BWE ini menggunakan motor-motor listrik, antara lain:

a. Motor bucket (AC) : 1×700 kW/6 kV  b. Motor belt conveyor (AC) : 2×160 kW/500 V

c. Motor tripper (DC) : 2×90 kW/500 V d. Motor hoist (AC) : 1×1 kW/500 V e. Motor slewing (DC) : 2×37 kW/500 V

g. Motor oil pump booml (AC) : 1×15 kW/500 V

Total daya : 1.388 kW

2.2. Tipe-tipe

Bucket Wheel E xcavator

(BWE) a.  Large stripping wheel

 Diameter roda 21.6-38 ft.

 Kapasitas 2.700-7.600 cu. Yd./hr  Kedalaman penggalian 75-104 ft.  Mempunyai crawler  di setiap sudut  Memakai tenaga listrik

Gambar 2.1 Tipe-tipeBucket Wheel E xcavator (BWE)

Sumber: Buku Teknologi Continous Mining BWE

Karakteristik:

1) Material yang telah digali di dalam bucket   dijatuhkan ke belt conveyor .

2) Dapat menggali material yang tidak terlalu keras tanpa harus melakukan peledakan terlebih dahulu, pada umumnya dilakukan  pada material yang mudah digerus.

3) Tidak ekonomis menangani batu-batu besar, dan formasi tanah yang keras.

4) Perubahan konfigurasi pada mesin untuk penggalian secara langsung, dibuang ke conveyor  atau untuk pertambangan selektif. 5) Desain disesuaikan.

6) Ember (bucket ) dan gigi logam pada roda dapat dilepas.

 b.  Medium size wheels

 Diameter roda 10-25 ft.

 Menggunakan tenaga 250-1.600 HP diesel/listrik.  Mempunyai kapasitas 400-3.500 cu. Yd./hr.

 Kedalaman penggalian 20-50 ft.  Mempunyai 2 rantai penggerak

Gambar 2.2 Medium size wheel

Karakteristik:

1) Material yang telah digali di dalam bucket   dijatuhkan ke belt conveyor.

2) Dapat menggali material yang tidak terlalu keras tanpa harus melakukan peledakan terlebih dahulu, pada umumnya dilakukan  pada material yang mudah digerus.

3) Boom konveyor dapat dilepas dan diayunkan.

4) Dapat menggali material yang berada di atas dan bawah. 5) Biaya yang cukup tinggi.

6) Banyaknya pekerja tergantung pada ukuran mesin.

c. Small fixed wheels

 Diameter roda 3-6 ft.

 Menggunakan tenaga 200

 _– 

 1600 HP diesel/listrik  Mempunyai kapasitas 1000 - 2800 cu, yd./hr.  Kedalaman penggalian 5

 _– 

 12 ft.

 Mempunyai 2 sampai 4 rantai penggerak.

Gambar 2.3

 Small fixed wheels

Karakteristik:

1) Material yang telah digali baik oleh bucket multiple bucket   atau cutting drum, kemudian material tersebut didorong ke belt conveyor. 2) Ketinggian pemotongan vertikal 6 inch-12 inch.

3) Pergerakan lebih mudah.

4) Tidak memerlukan ketrampilan operator yang tinggi. 5) Memungkinkan masalah dalam pendebuan.

6) Tidak memerlukan perlengkapan alat bantu.

2.3. Bagian-bagian

Bucket Wheel E xcavator

(BWE)

Gambar 2.4 Bagian-bagian BWE

Sumber: Buku Teknologi Continous Mining BWE

Keterangan gambar: a. Wheel  b.  Bucket

c. Wheel Boom d. Wheel conveyor

f. Gantry

g.  Discharge conveyor h.  Discharge boom

 Slew gear discharge boom

Mekanisme kerja dari  slew gear discharge boom  sama dengan mekanisme kerja dari slew gear receiving boom.

  Hoist gear discharge boom

Suatu alat yang memiliki panjang lengan 27,7 m dan diameter dari silinder hidrolik 20 mm serta tekanan minyaknya 2.000 bar dengan debit minyak 52 L/menit. Pompa hidrolik yang terdapat pada hoist  gear discharge boom  digerakkan oleh motor listrik AC dengan

rating  15 kW/ 500 V dan putaran motor listrik tersebut 986 rpm. i.  Discharge swing bearing

 j.  Discharge elevating cylinder k.  Revolving frame

l. Swing circle m. Undercarriage n. Crawler side frames

2.4. Alat Pendukung

Bucket Wheel E xcavator

(BWE) 2.4.1.

Belt Wagon (B W)

 Belt wagon  merupakan peralatan listrik yang digunakan untuk  penambahan jangkauan BWE sehingga dapat bergerak lebih jauh dari belt

conveyor   sistem atau sebagai penghubung antara BWE dengan conveyor excavator . Dengan adanya belt wagon  maka belt conveyor   tidak perlu dipindahkan letaknya. Sehingga dapat mengurangi frekuensi pergeseran belt conveyor   dari jalur excavating .  Belt wagon  terdiri dari dua bagian yaitu  bagian bawah dengan peralatan trak plat  sebagai pemikul beban di atasnya dan bagian atas yaitu belt conveyor   sistem. Adapun data teknis dari belt wagon (BW) adalah:

Type : BRS 14.000 R Kapasitas : 1.300 BCM/jam Lebar belt  : 14.000 mm Kecepatan belt  : 4,5 m/s Panjang boom II : 26,4 m Konsumsi listrik : 471 kW

Berat total : 275 ton

Tekanan terhadap tanah : 162 kPa

Agar pergerakan belt wagon  dapat menyesuaikan dengan  pergerakan BWE maka dilengkapi dengan beberapa unit-unit khusus,

diantaranya:

a. Crawler travel gear

Crawler travel gear   digerakkan oleh motor  slip ring   yang memiliki kapasitas 45 kW/500 V disertai pengamanan rem eldro  dengan kapasitas 365 MW. Untuk mengatur crawler travel gear   agar dapat bergerak maju maka kecepatan motor listrik pada crawler   2 dan 2 dibuat sama sedangkan untuk gerakan belok kecepatan salah satu motor dikurangi.

 b. Slewing gear

Mekanisme kerja dari  slewing gear   digerakkan oleh 4 buah motor listrik jenis  slip ring dengan kapasitas 4 kW/500 V. Adapun jenis-jenis motor listrik yang digunakan untuk menggerakkan belt wagon, di antaranya:

Motor belt conveyor 1.2 (AC) : 2×160 kW/500 V Motor slewing (AC) : 2×4 kW/500 V Motor travel (AC) : 2×45 kW/500 V Motor hoist (AC) : 1×30 kW/500 V Motor greasing (AC) : 1×0,68 kW

Motor crane (AC) : 1×7,88 kW/500 V

 2.4.2.

H opper Car (H P)

 Hopper car   adalah alat pengarah lompatan material menuju conveyor excavating  (CE). Hopper car  berfungsi sebagai pengatur jatuhnya material sehingga material dapat masuk ke bagian sistem belt conveyor . Selain itu juga fungsi dari hopper car   ini adalah sebagai penahan gaya  potensial dari material agar tidak terlalu besar. Hopper car   dapat berjalan sepanjang rel yang terpasang di bagian kanan dan kiri dari sistem belt conveyor.  Konsumsi energi listrik untuk hopper car   ini sendiri adalah 9,3 kW dimana kapasitas dari motor travel   4×2,2 kW ditambah dengan kapasitas motor eldro 4×125 W.

 2.4.3.

Cable Reel Car (CR C)

Cable Reel Car (CRC)  adalah kendaraan pembawa kabel listrik yang akan menyalurkan energi listrik ke BWE. Kendaraan ini berkaitan dengan hopper car   sehingga dapat bergerak di atas rel yang memuat gulungan kabel tegangan menengah 20 kV dengan panjang kabel 1.100 m. Proses penggulungan kabel ini digerakkan oleh motor induksi yang memiliki kapasitas 4 kW/500 V.

Pada saat hopper car   atau kendaraan pembawa kabel bergerak maju maka kabel harus diulur dan saat hopper car  bergerak mundur maka kabel harus digulung. Mekanisme penggulungan dan penguluran kabel ini digerakkan oleh motor slip ring  khusus ( stand steel motor ). Pada saat proses  penggulungan, torsi motor  slip ring   ini diperbesar sedangkan pada saat  proses penguluran torsi motor slip ring  ini diperkecil dan pada saat hopper car   dalam keadaan diam maka torsi motor  slip ring   ini akan sama dengan torsi beban. Adapun jenis-jenis motor listrik yang digunakan untuk menggerakkan cable reel car , diantaranya:

Motor travel (AC) : 8×2,2 kW/500 V Motor tromol (AC) : 1×41 kW/500 V Motor greasing (AC) : 1×0,25 kW/500 V

Motor travel HC (AC) : 4×2,2 kW/500 V

Total daya : 26,25 kW

 2.4.4.

Conveyor System (CS)

Conveyor system  merupakan alat untuk mengangkut material dari  front   penggalian menuju ke tempat penimbunan tanah (disposal area) maupun ke tempat penumpukan batubara ( stockpile). Jalur belt conveyor  ini terbagi atas beberapa segmen, berturut-turut dari front  penggalian sampai ke  front  penimbunan yaitu:

a) Conveyor excavating  (CE)

CE merupakan jalur conveyor   yang pertama kali mengangkut material hasil galian yang keluar dari hopper car . Posisi jalur CE bisa digeser menyesuaikan dengan kemajuan galian BWE.

Gambar 2.5Conveyor excavating

Sumber: PT. Bukit Asam (2015)

CS merupakan conveyor   penghubung dari CE ke CDP. Ujung dari CS dapat digeser balik secara manual ataupun otomatis sesuai dengan jenis material yang digali.

Gambar 2.6Conveyor shunting

Sumber: PT. Bukit Asam (2015)

c) Central Distribution Point  (CDP)

CDP berfungsi untuk mengatur distribusi material dari CS ke Conveyor Coal   (CC) untuk batubara maupun ke Conveyor  Dumping   (CD) untuk tanah. Pengaturan distribusi dilakukan oleh operator yang ada di CDP baik secara manual maupun otomatis.

Gambar 2.7Central Distri bution Point  (CDP)

d) Conveyor Dumping  (CD)

CD berfungsi untuk meneruskan pengangkutan material tanah yang berasal dari CS ke  spreader  di disposal area. CD dapat melayani 2 unit BWE sekaligus karena punya lebar belt 1.600 mm.

Gambar 2.8 Conveyor dumping

Sumber: PT. Bukit Asam (2015)

e) Conveyor Coal  (CC)

CC berfungsi untuk meneruskan pengangkutan batubara yang  berasal dari CS ke Stacker Reclaimer  (SR) di stockpile area. CC

mampu melayani pengangkutan dari 2 jalur penggalian BWE karena lebar belt nya 1.600 mm.

Gambar 2.9conveyor coal

Sumber: PT. Bukit Asam (2015)

2.5. Proses Mengaktifkan Alat

1) Berikut adalah proses penghidupan alat melalui spreader.

Gambar 2.10 Proses mengaktifkan alat

2) Berikut adalah proses penghidupan alat melalui conveyor coal

Gambar 2.11 Proses penghidupan alat melaluiconveyor coal

2.6. Proses Menon-aktifkan Alat

Gambar 2.12 Proses menon-aktifkan alat

Sumber: PT. Bukit Asam (2015)

2.7.

 Mine Control Centre

(MCC)

 Mine Control Centre adalah salah satu system yang vital pada keberjalanan operasi BWE. Sistem continuous mining merupakan rangkaian kegiatan  penambangan yang berjalan dalam satu kesinambungan yang memerlukan koordinasi yang baik agar kinerja yang diharapkan dapat tercapai pada akhirnya. Kegiatan penambangan yang dimulai dari pengupasan tanah penutup hinggal

 pengambilan batubara hingga pengangkutan ke lokasi penimbunan tanah (disposal ) atau ke lokasi penumpukan batubara ( stockpile). Semua koordinasi dan kendali atas peralatan dan operasi yang dilakukan oleh  Mine Control Centre (MCC) dengan menggunakan peralatan penunjang operasi seperti panel kendali dan alat komunikasi berupa radio, telepon, dan intercom.

MCC sangat diperlukan keberadaannya karena tanpa adannya MCC, maka kegiatan operasi yang dilakukan di lapangan tidak dapat dilakukan dengan baik karena pada sistem continouos mining menggunakan peralatan yang saling  berhubungan dengan yang lainnya. Diantara fungsinya adalah mengoperasikan belt conveyor secara interlock mulai dari BWE hingga  spreader atau  stacker reclaimer.  Semua Alat Tambang Utama (ATU) berhubungan dengan belt conveyor sehingga bila operasi belt conveyor terganggu, maka  system  operasi  pada ATU akan otomatis terhenti sampai kendala pada operasi belt conveyor 

diatas.

Selain itu keberatan MCC berfungsi sebagai:

a) Mencatat jam operasi, halangan dan  standby ATU setiap saat untuk kemudian menjadi bahan evaluasi dan perbaikan.

 b) Mengkomunikasikan dan memantau proses troubleshooting ATU oleh mekanik, elektrik dan operasional.

c) Membuat laporan hasil produksi batubara dan tanah dari lokasi tambang (BWE  system dan  shovel atau truck ). Kemudian informasi tersebut didistribusikan ke pihak-pihak yang membutuhkan.

d) Menginformasikan ke pihak-pihak yang kompoten, mengenai kemajuan-kemajuan operasional dan kendala-kendalanya setiap giliran (tiga giliran dan 24 jam). Meneliti kebenaran setiap informasi  baik dari pihak operasional atau pihak perawatan peralatan (mekanik

atau listrik) dalam pembuatan laporan.

e) Menginstruksikan kepada operator ATU unuk beroperasi atau tidak,  berdasarkan dat-dat kesiapan peralatan dan kebutuhan di lapangan. f) Membantu kelancaran komunikasi kegiatan operasional baik

2.8. Cara Kerja

Bucket Wheel E xcavator 

Penggalian pada BWE dilakukan oleh sebuah arm  yang di ujungnya terdapat roda besar dimana di sekelilingnya dipasang mangkuk-mangkuk (bucket).  Arm  beserta mangkuk-mangkuknya yang berputar pada rodanya ditekan ke arah

material yang akan diangkut. Setelah mangkuk-mangkuk tersebut terisi penuh, selanjutnya ditumpahkan ke belt conveyor   yang sudah terpasang sebagai alat angkut. Jumlah bucket   yang banyak maka penggalian dengan BWE dapat dilakukan secara terus menerus (continuous). Disamping itu karena hasil  penggaliannya langsung dimuat ke alat angkut yang biasanya berupa rangkaian

belt conveyor  atau belt wagon, maka BWE juga berfungsi sebagai alat muat.

Gambar 2.13 Operasi Bucket Wheel E xcavator (BWE)

Sumber: PT. Bukit Asam (2015)

Kelebihan  BWE   dapat memberikan tingkat produksi karena kerjanya yang terus menerus dan mesin raksasa ini dioperasikan dengan sistem hidrolik. Kelemahan pada  BWE  ialah pada harga alat yang sangat tinggi dan karakteristik mesin yang hanya cocok digunakan di tanah yang relatif lunak.

Material hasil pengerukan ataupun penggalian akan diteruskan ke  Belt Wagon  (BW). BWE ini mempunyai berat mati atau dalam keadaan tidak  beroperasi adalah 552 ton. Daya yang terpasang untuk tiap-tiap BWE adalah

14.485 kW dengan jangkauan gali 90 m.

Semua peralatan yang digunakan untuk mengoperasikan BWE ini menggunakan motor-motor listrik, antara lain:

a. Motor bucket (AC) : 1×700 kW/6 kV  b. Motor belt conveyor (AC) : 2×160 kW/500 V

c. Motor tripper (DC) : 2×90 kW/500 V d. Motor hoist (AC) : 1×1 kW/500 V e. Motor slewing (DC) : 2×37 kW/500 V f. Motor oil pump booml (AC) : 1×90 kW/500 V g. Motor oil pump booml (AC) : 1×15 kW/500 V

BAB III PENUTUP

3.1. Kesimpulan

1)  Bucket Wheel Excavator  ( BWE ) merupakan alat berat yang digunakan  pada surface mining , dengan fungsi utama sebagai mesin penggali terus menerus (continuous digging machine) dalam skala besar pada  penambangan terbuka.

2) Tipe-tipe Bucket Wheel Excavator :

  Large Stripping Wheel   Medium- Size Wheels  Small Fixed Wheels

3) Bagian-bagian Bucket Wheel Excavator  (BWE):

 Wheel   Bucket  Wheel boom  Wheel conveyor

 Wheel elevating cylinder  Gantry

  Discharge conveyor   Discharge boom

  Discharge swing bearing   Discharge elevating cylinder   Revolving frame

 Swing circle  Undercarriage  Crawler side frames

DAFTAR PUSTAKA

Kenneth B. Rexford,  Electrical Control for Machines, 3rd  Edition, Delmar Publishers, Canada, 1987.

Materi Pelajaran Pengantar Teknologi Listrik Tambang PT. Tambang Batubara Bukit Asam (Persero), Divisi Pengembangan Sumber Daya Manusia, LPPT Ombilin, 1995.

Modul Pembelajaran Kontrol Magnetik, Direktorat Pendidikan Menengah Kejuruan, Direktorat Pendidikan Dasar dan Menengah, Departemen Pendidikan Nasional, 2003.

Walter N. Alerich,  ELECTRICITY 4 : Motors and Generators, Alternators 4th Edition, Delmar Publishers Inc., New York, 1986.

Wikipedia, The Free Encyclopedia, 2016, Bucket Wheel Excavator, Retrieved from http://id.wikipedia.org/ [Diakses 02 Desember 2016]