TUNGGAL MANDIRI UNTUK PENINGKATAN PRODUKSI
Oleh:
GANO YEGA PRIGATAMA 1310024427044
YAYASAN MUHAMMAD YAMIN PADANG
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI INDUSTRI PADANG PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN
2020
Diajukan Kepada Sekolah Tinggi Teknologi Industri Padang untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana (S1)
Oleh:
GANO YEGA PRIGATAMA 1310024427044
YAYASAN MUHAMMAD YAMIN PADANG
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI INDUSTRI PADANG PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN
2020
ii
EVALUASI GEOMETRI JALAN OPERASI PRODUKSI TERHADAP PRODUKTIFITAS DUMP TRUCK DI PT. ATIKA
TUNGGAL MANDIRI UNTUK PENINGKATAN PRODUKSI Diajukan Kepada Sekolah Tinggi Teknologi Industri Padang untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana (S1)
Disusun Oleh:
GANO YEGA PRIGATAMA 1310024427044
Disetujui :
Pembimbing 1
Dr. Murad MS, MT NIDN: 007116308
Pembimbing 2
Dr. Ir. Asep Neris B, M. Si., M. Eng NIDN: 0002096301
Ketua Program Studi
Riam Marlina A, ST, MT NUP: 9910676467
Ketua STTIND Padang
H. Riko Ervil, MT NIDN: 1014057501
iii
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum wr.wb
Alhamdulillah, puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT, atas berkat, rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir diwaktu yang tepat. Shalawat beriring salam penulis kirimkan kepada Nabi Muhammad SAW yang telah membawa umatnya ke zaman yang terang benderang seperti saat ini.
tugas akhir ini berjudul “Evaluasi Geometri Jalan Operasi Produksi Terhadap Produktifitas Dump Truck Di PT. Atika Tunggal Mandiri Untuk Peningkatan Produksi”. Penulis menyadari bahwa penulisan tugas akhir ini belum sempurna karena keterbatasan kemampuan dan pengetahuan yang penulis miliki. Walaupun demikian, penulis telah berusaha semaksimal mungkin dalam penyelesaian tugas ini tepat pada waktunya.
Penulisan tugas akhir ini tidak terlepas dari bantuan dan dukungan dari berbagai pihak, oleh karena itu dalam kesempatan ini, penulis menyampaikan terima kasih kepada:
1. Bapak Riko Ervil, MT Ketua Sekolah Tinggi Teknologi Industri (STTIND) Padang.
2. Ibu Riam Marlina A, ST., MT selaku Ketua Prodi Teknik Pertambangan Sekolah Tinggi Teknologi Industri (STTIND) Padang
3. Dr. Murad MS, MTselaku Pembimbing Akademik dan Pembimbing I tugas akhir.
4. Bapak Dr. Ir. Asep Neris B, M. Si., M. Eng selaku Pembimbing II tugas akhir.
5. Seluruh Dosen Teknik Pertambangan dan Karyawan Sekolah Tinggi Teknologi Industri (STTIND)Padang.
6. Kepada Pak Fauzan Azima, ST., M.Pd selaku General Manager PT. Atika Tunggal Mandiri, dan yang banyak membantu selama penelitian.
7. Kepada Pak Jony Kasfarov, ST selaku Kepala Teknik Tambang PT. Atika Tunggal Mandiri, dan yang banyak memberikan masukan selama penelitian.
8. Kepada Pak Daiman selaku pengawas lapangan PT. Atika Tunggal Mandiri, yang banyak membimbing selama di lapangan.
9. Semua karyawan di PT. Atika Tunggal Mandiri, baik yang bekerja di lapangan maupun di kantor.
iv
10. Teman-teman Teknik Pertambangan Sekolah Tinggi Teknologi Industri (STTIND)Padang.
11. Terkhusus dan terspesial untuk kedua orang tua yang sangat dicintai dan seluruh keluarga terkasih yang selalu memberi semangat dan dukungan kepadapenulis.
Penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari seluruh pihak demi kesempurnaan tugas akhir ini.
Padang, Juni 2020
Penulis
v
DAFTAR ISI
Halaman
LEMBAR PENGESAHAN ... ii
KATA PENGANTAR ... iii
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR TABEL ... vii
DAFTAR GAMBAR ... ix
DAFTAR LAMPIRAN ... x
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang Masalah... 1
1.2 Identifikasi Masalah... 4
1.3 Batasan Masalah ... 4
1.4 Rumusan Masalah... 5
1.5 Tujuan Penelitian ... 5
1.6 Manfaat penelitian ... 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 7
2.1 Tinjauan Umum Perusahaan... 7
2.1.1 Lokasi dan Kesampaian Daerah ... 7
2.1.2 Stratigrafi, Geologi, dan Morfologi ... 7
2.2 Pengertian Pertambangan ... 9
2.3 Pengertian Jalan... 9
2.4 Geometri Jalan ... 9
2.5 Kerangka konseptual ... 18
vi
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 21
3.1 Jenis Penelitian... 21
3.2 Tempat dan Waktu Penelitian ... 21
3.3 Variabel Penelitian ... 22
3.4 Data dan Sumber Data ... 23
3.5 Teknik Pengumpulan Data ... 24
3.6 Teknik Pengolahan dan Analisis Data ... 27
3.7 Bagan Alur Penelitian ... 29
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA ... 32
4.1 Pengumpulan Data... 32
4.2 PengolahanData ... 37
BAB V ANALISA HASIL PENGOLAHAN DATA ... 49
5.1 Geometri Jalan Angkut ... 49
5.2 Produktifitas Alat Angkut ... 53
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN ... 55
6.1 Kesimpulan ... 55
6.2 Saran ... 56
DAFTAR PUSTAKA ... 57
vii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Lebar Jalan Angkut Minimum ... 10
Tabel 3.1 Jadwal Kegiatan Penelitian ... 22
Tabel 3.2 lebar Jalan Lurus ... 24
Tabel 3.3 Lebar JalanTikungan ... 24
Tabel 3.4 Nilai Superelevasi... 25
Tabel 3.5 Nilai Grade ... 25
Tabel 3.6 Nilai CrossSlope ... 26
Tabel 3.7 Cycle Time Aktual FN527 ML ... 26
Tabel 3.8 Efisiensi Kerja Aktual Alat Angkut ... 27
Tabel 4.1 Data Lebar Jalan Lurus Aktual PT. Atika Tunggal Mandiri ... 32
Tabel 4.2 Data lebar Tikungan Aktual PT. Atika Tunggal Mandiri ... 33
Tabel 4.3 Superelevasi Aktual PT. Atika Tunggal Mandiri ... 33
Tabel 4.4 Data Pengukuran Kemiringan Jalan PT. Atika Tunggal Mandiri .. ... 34
Tabel 4.5 Cycle Time Aktual FN527 ML ... 35
Tabel 4.6 Efisiensi Kerja Aktual Alat Angkut ... 36
Tabel 4.7 Rimpull yang tersedia ... 37
Tabel 4.8 Angka Superelevasi yang Direkomendasikan ... 40 Tabel 4.9 Analisis Rimpull alat Angkut dari Stockpile ke Loading Point
viii
(keadaan kosong) ... 46
Tabel 4.10 Analisis Rimpull Alat Angkut dari Loading Point ke Stockpile (keadaan bermuatan) ... 47
Tabel 4.11 Estimasi Produktivitas Alat Angkut setelah Perbaikan Geometri ... 48
Tabel 5.1 Upaya Perbaikan Lebar Jalan Lurus ... 49
Tabel 5.2 Upaya PerbaikanPada Tikungan ... 50
Tabel 5.3 Upaya Perbaikan Pada Superelevasi ... 50
Tabel 5.4 Grade Aktual PT. Atika Tunggal Mandiri ... 51
Tabel 5.5 Koreksi Grade Aktual ... 52
Tabel 5.6 Produktivitas Alat Angkut Sebelum Perbaikan Geometri ... 53
Tabel 5.7 Estimasi Produktivitas Alat Angkut Setelah Perbaikan Geometri ... 54
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 lebar Jalan Angkut Dua Jalur Padajalan Lurus ... 11
Gambar 2.2 Lebar jalan Angkut Dua jalur Pada belokan ... 12
Gambar 2.3 Cross Slope ... 15
Gambar 2.4 Arah Tahanan Gulir (RR) ... 17
Gambar 2.5 Tahanan Kemiringan (GR) ... 18
Gambar 3.8 Bagan Alur Penelitian ... 31
Gambar 4.1 Penampang jalan Tikungan ... 41
x
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Topografi PT. Atika Tunggal Mandiri Lampiran 2 Peta Geologi
Lampiran 3 Peta Layout PT. Atika Tunggal Mandiri Lampiran 4 Peta Layout Jalan PT. Atika Tunggal Mandiri Lampiran 5 Data Produksi Harian Perusahaan
Lampiran 6 Penampang Grade jalan Lampiran 7 Spesifikasi Alat
Lampiran 8 Dokumentasi Lapangan Lampiran 9 Cycle Time
EVALUASI GEOMETRI JALAN OPERASI PRODUKSI TERHADAP PRODUKTIFITAS DUMP TRUCK DI PT. ATIKA TUNGGAL
MANDIRI UNTUK PENINGKATAN PRODUKSI
Nama : Gano Yega Prigatama
NPM : 1310024427044
Pembimbing I : Dr. Murad MS, MT
Pembimbing II : Ir. Asep Neris B, M. Si., M.Eng ABSTRAK
PT. Atika Tunggal Mandiri merupakan salah satu perusahaan yang bergerak dibidang pertambangan batu andesit yang secara administratif terletak di Jorong Lubuk Jantan, Nagari Manggilang, Kecamatan Pangkalan Koto Baru, Kabupaten Lima Puluh Kota, Provinsi Sumatera Barat. Dengan target produksi 40.000 ton/bulan, sedangkan produksi selama bulan November 2019 – Januari 2020 hanya berkisar diangka 29.000 ton/bulan. Berdasarkan pengamatan dilapangan jalan tambang pada PT. Atika Tunggal Mandiri grade jalan masih tinggi, tidak ada cross slope dilapangan dan dua alat angkut tidak dapat melaju secara bersamaan dikarenakan lebar jalan yang sempit dengan lebar jalan berkisar 6-12,5 meter yang idealnya 8 meter. Kisaran lebar jalan tikungan aktual 5-8 meter yang idealnya 10,5 meter. Grade jalan aktual 3%-20% sementara yang ideal 8%. Nilai cross slope untuk lebar jalan 8,6 meter adalah 0,02 dan tinggi perbedaanya 8,6 cm. Nilai superelevasi untuk lebar tikugan 10,5 meter adalah 0,04 dan perbedaan tinggi adalah 41cm. Untuk meningkatkan produktifitas dump truck agar tercapainya target produksi perlu dilakukan perbaikan geometri jalan yaitu ada 4 segmen jalan lurus yang perlu dilakukan pelebarandan 4 segmen tikungan yang perlu pelebaran jalan, dan ada 8 grade jalan yang perlu diturunkan. Produktifitas alat angkut dengan kondisi jalan yang ada sekarang 29.000 ton/bulan.Perkiraan produktifitas alat angkut berdasarkan simulasi perbaikan geometri jalan tambang di front penambangan pit 3 pada wilayah IUP PT. Atika Tunggal Mandiri 45.273,48 ton/bulan.
Kata kunci : Geometri jalan, Produktifitas, Dump Truck, Grade
ABSTRACT
PT. Atika Tunggal Mandiri is one of the companies engaged in the andesite stone mining which is administratively located in Jorong Lubuk Jantan, Nagari Manggilang,Pangkalan Koto Baru Subdistrict, Lima Puluh Kota District, West Sumatra Province. With a production target of 40,000 tons/month, while production during November 2019 – January 2020 only ranged from 29,000 tons/month. Based on observation in the field of mining road at PT. Atika Tunggal Mandiri the grade is still high, no cross slopeis visible and two hauling equipment can not go simultaneously due to narrow road width with a road width range from 6 to 12.5 meters which is ideally 8 meters. The actual road wide bend range is 5-8 meters which is ideally 10.5 meters. The actual road Grade is 3%-20%
while the ideal is 8%. The value of cross slope for a road width of 8.6 meters is 0.02 and high the difference 8,6 meters. The superelevation value for a turning width of 10.5 meters is 0.04 and the height difference is 41 centi meter. To increase the productivity of dump truck to achieve production target need to be done improvement geometry of road that there are 4 straight road segments that need to be done widening and 4 segments of twists that need to widening roads, and there are 8 grade roads that need to be lowered.Productivity dump truck with current road condition 29,000 ton/month.
Estimated payload productivity based on simulating a mining road geometry in the pit 3 front mining area of the IUP PT. Atika Tunggal Mandiri 45,273.48 ton/month.
Keywords: Road Geometry, Production, Dump Truck, Grade
1
1.1. Latar Belakang Masalah
Metode tambang terbuka merupakan metode yang berhubungan langsung dengan udara terbuka dan banyak menggunakan alat berat yang berukuran besar.
Untuk alat angkut pada tambang terbuka umumnya menggunakan dump truck yang ukurannya cukup besar dan membutuhkan jalan tambang yang sudah ditetapkan untuk mobilitasnya. Setiap aktifitas penambangan memerlukan jalan sebagai sarana infrastruktur yang vital di dalam lokasi penambangan dan sekitarnya. Jalan tambang berfungsi sebagai penghubung lokasi-lokasi penting antara lokasi tambang dengan area crushing plant, tempat pengolahan, perkantoran, dan tempat lainnya di wilayah penambangan (Jurnal Geomine, Vol 4, No. 2: Agustus 2016).
Konstruksi jalan tambang secara garis besar sama dengan jalan angkut pada umumnya, perbedaan yang khas berada pada permukaan jalan yang tidak di aspal atau beton seperti jalan angkut pada umumnya itu disebabkan karena jalan tambang sering dilewati oleh peralatan mekanis yang memakai crawler track, misalnya bulldozer, excavator, braker dan sebagainya. Apabila terjadi kerusakan jalan tambang maka akan berdampak pada aktifitas alat angkut yang mengakibatkan bertambahnya waktu tempuh.
Karena saat melalui jalan yang rusak para operator akan menurunkan kecepatan laju dump truck yang mengakibatkan bertambahnya waktu tempuh alat
untuk menyelesaikan ritasi nya, hal tersebut akan berpengaruh kepada produktivitas dump truck itu sendiri.
Mengetahui kemampuan alat angkut dalam melakukan pekerjaan perlu dilakukan pengontrolan secara berkesinambungan terhadap kapabilitasnya dengan memperkirakan kemampuan produksi alat angkut tersebut. Oleh sebab itu, salah satu faktor komponen yang harus dipertimbangkan yaitu geometri jalan yang dilalui oleh alat angkut agar mendapatkan waktu edar yang efektif. (Akhmad Rifandy, JGP(Jurnal Geologi Pertambangan), Februari 2016).
Dikarenakan jalan angkut memiliki peranan yang sangat penting dalam siklus operasi produksi penambangan. Kualitas jalan angkut akan menjadi faktor penentu dalam pencapaian target produksi suatu perusahaan. Agar kegiatan usaha pertambangan memperoleh keuntungan yang telah direncanakan maka diperlukan perencanaan jalan secara matang sebelum kegiatan pertambangan dilakukan.
Keuntungan yang diharapkan akan tercapai seiring dengan tercapainya target produksi yang ditetapkan oleh masing-masing perusahaan. Pencapaian target produksi antara lain dipengaruhi oleh produktivitas alat dan kondisi jalan angkut itu sendiri. PT. Atika Tunggal Mandiri merupakan salah satu perusahaan yang bergerak dibidang pertambangan yang lokasi Izin Usaha Penambangan operasi produksi batu andesit secara administratif terletak di Jorong Lubuk Jantan, Nagari Manggilang, Kecamatan Pangkalan Koto Baru, Kabupaten Lima Puluh Kota, Provinsi Sumatera Barat dengan luas wilayah yang akan dilakukan usaha pertambangan ±99.50 hektar.
PT. Atika Tunggal Mandiri Merupakan suatu usaha pertambangan dengan metode penambangan quarry dimana proses penambangan dimulai dengan melakukan land clearing, pengupasan overburden, pengeboran lubang ledak, peledakan, pengolahan dan pemasaran. Berdasarkan pengamatan yang telah di lakukan peneliti di lapangan dan dari data perusahaan PT. Atika Tunggal Mandiri selama 3 bulan terakhir pencapaian hasil produksi tidak memenuhi target hanya berada diangka rata-rata 29.000 ton, yang mana target per bulannya 40.000 ton.
Penulis mengamati terjadinya antrian dump truck pada hopper, hal tersebut mengurangi efisiensi kerja alat angkut dan alat muat, selanjutnya penulis juga mengamati bahwa tidak serasinya antara kerja alat angkut dan alat muat, dimana alat gali muat sering menunggu alat angkut yang disebabkan oleh kondisi jalan yang belum memenuhi standar.
Hal ini dapat dilihat dari lebar jalan yang sempit karena hanya dapat dilalui oleh satu dump truck sehingga menyebabkan salah satu dump truck harus berhenti ketika berpapasan. Grade jalan yang tinggi menyebabkan dump truck memperlambat kecepatannya baik pada turunan maupun tanjakan. Kurangnya perawatan dan penyiraman jalan pada musim panas yang menimbulkan debu sehingga menghambat pandangan operator dump truck. oleh karena itu penulis melakukan penelitian dengan judul Evaluasi Geometri Jalan Operasi Produksi Terhadap Produktifitas Dump Truck di PT. Atika Tunggal Mandiri Untuk Peningkatan Produksi.
1.2. Identifikasi Masalah
Identifikasi masalah yang ada pada PT. Atika Tunggal Mandiri yaitu:
1. Beberapa ruas jalan produksi pada pit 3 yang memiliki kemiringan lebih dari >45° yang menyebabkan tidak efesiennya kerja dari alat angkut.
2. Tidak optimalnya alat angkut beroperasi dikarenakan jalan tambang pada pit 3 tidak memenuhi kriteria standart jalan tambang menurut KEPMEN ESDM NO 1827 K/30/MEM/2018.
3. Target produksi yang ditetapkan perusahan belum tercapai.
4. Belum dilakukannya evaluasi dan analisa jalan front penambangan pada pit 3 terhadap efisiensi alat muat dan alat angkut.
1.3. Batasan Masalah
Penelitian ini lebih terarah dan sesuai tujuannya, maka penelitian ini diberi batasan yaitu :
1. Menghitung geometri jalan tambang di front penambangan pit 3 pada PT.
Atika Tunggal Mandiri yang efisien.
2. Menghitung produktifitas alat angkut yang efisien untuk pencapain target produksi yang telah ditetapkan perusahaan.
3. Penelitian yang dilakukan hanya di front penambangan di pit 3 PT. Atika Tunggal Mandiri.
1.4. Rumusan Masalah
1. Berapakah geometri jalan tambang saat ini dan idealnya pada front penambangan pit 3 di PT. Atika Tunggal Mandiri agar sesuai dengan standart ukuran dan spesifikasi alat angkut?
2. Berapakah estimasi hasil produksi apabila telah dilakukan perbaikan geometri jalan tambang di front penambangan pit 3 pada wilayah IUP PT.
Atika Tunggal Mandiri.
1.5. Tujuan Penelitian
1. Mendapatkan geometri jalan di PT. Atika Tunggal Mandiri yang sesuai dengan ukuran dan spesifikasi alat angkut.
2. Mendapatkan perkiraan produktifitas alat angkut berdasarkan evaluasi perbaikan geometri jalan tambang di front penambangan pit 3 pada wilayah IUP PT. Atika Tunggal Mandiri.
1.6. Manfaat Penelitian
Dalam sebuah penelitian tentunya harus ada manfaat yang diperoleh dari penelitian tersebut baik bagi perusahaan, kampus, maupun peneliti.
Adapun manfaat yang diperoleh dari hasil penelitian ini adalah:
1. Bagi perusahaan
Hasil penelitian ini dapat menjadi bahan pertimbangan atau pedoman bagi perusahaan dalam menjalankan kegiatan operasi produksi.
2. Bagi peneliti
Dapat mengaplikasikan ilmu yang didapat dibangku perkuliahan ke dalam bentuk penelitian, menambah wawasan pengetahuan, merobah kerangka berfikir dan memperoleh ilmu lapangan yang tidak diperoleh dari perkuliahan.
3. Bagi institusi STTIND Padang
Dapat menambah ilmu pengetahuan dan wawasan mahasiswa/mahasiswi yang membacanya, dapat dijadikan sebagai salah satu masukan untuk pembuatan jurnal, referensi dan pedoman bagi mahasiswa yang akan melakukan penelitian.
7 2.1 Tinjauan Umum Perusahaan
2.1.1 Lokasi dan Kesampaian daerah
PT. Atika Tunggal Mandiri merupakan salah satu perusahaan yang bergerak dibidang pertambangan yang lokasi Izin Usaha Penambangan operasi produksi batu andesit secara administratif terletak di Jorong Lubuk Jantan, Nagari Manggilang, Kecamatan Pangkalan Koto Baru, Kabupaten Lima Puluh Kota, Provinsi Sumatera Barat dengan luas wilayah yang akan dilakukan usaha pertambangan ±99.50 hektar.
Kabupaten ini terletak dibagian timur wilayah Provinsi Sumatra Barat atau sekitar 124 km dari Kota Padang, Ibu Kota Provinsi Sumatra Barat. Lokasi tersebut dapat ditempuh mengunakan transportasi darat dalam waktu ±4 jam dari kota Padang – Bukittinggi – Payakumbuh – Manggilang (Jalan Negara ± 250Km) – Lokasi Proyek.
2.1.2 Stratigrafi, Geologi dan Morfologi 1. Stratigrafi
Di lokasi kegiatan penambangan terdapat formasi sebagai berikut:
a. Formasi Ombilin: anggota bawah
Litologi: batu pasir kuarsa mengandung mika, pejal dan setempat mengalami malihan (kuarsit) Sispan Arkose, serpih abu-biru, konglomerat, kuarsa dan lapisan batubara.
b. Formasi batuan: andesite sampai basalt
Litologi: aliran lava tidak dipisah, breksi, aglomerat dan batuan hipabisal semuanya bersusunan andesit sampai basalt.
2. Struktur Geologi
Tektonik Sumatera dipengaruhi oleh interaksi konvergen antara dua lempeng yang berbeda jenis. Arah gerak kedua lempeng terhadap jalur subduksimembentuk sudut lancip sehingga pembentukan struktur geologi di Pulau Sumatera didominasi oleh sesar-sesar mendatar dekstral (right handed wrench fault). Hubungan struktur geologi satu terhadap lainnya selain mengontrol sebaran batuan di permukaan juga menjadikan daerah ini cukup kompleks secara tektonik. Terbentuknya sejumlah struktur sesar yang cukup rapat ternyata diikuti oleh aktifitas magmatik yang menghasilkan tubuh-tubuh intrusi batuan beku. Peta geologi untuk daerah di PT. Atika Tunggal Mandiri dapat dilihat pada Lampiran.
3. Morfologi
Secara Geomorfologi daerah di PT. Atika Tunggal Mandiri terbagi dalam 2 (dua) satuan morfologi yaitu satuan bentang alam pemdataran dan satuan bentang alam perbukitan. Sungai yang mengaliri wilayah ini termasuk dalam pola aliran sungai sub-Paralel dengan sungai utama yaitu Batang Manggilang yang mengalir dari wilayah Utara ke bagian Selatan. Secara topografi daerah ini berada pada ketinggian 125 – 650 Mdpl dan wilayah Izin Usaha Pertambangan ini terdapat pada ketinggian 200 – 350 Mdpl, sebagian besar wilayah IUP merupakan lahan kebun (pertanian) milik masyarakat.
2.2 Pengertian Pertambangan
Pertambangan berdasarkan UU No 4 Tahun 2009 adalah sebagian atau seluruh tahapan kegiatan dalam rangka penelitian, pengelolaan dan pengusahaan mineral atau batubara yang meliputi penyelidikan umum, eksplorasi, studi kelayakan, konstruksi, penambangan, pengolahan dan pemurnian, pengangkutan dan penjualan serta kegiatan pasca tambang. (Peraturan Perundangan Pertambangan Batubara, 2014).
2.3 Pengertian Jalan
Jalan adalah prasarana transportasi darat yang meliputi segala bagian jalan, termasuk bangunan pelengkap dan perlengkapannya yang diperuntukkan bagi lalu lintas, yang berada pada permukaan tanah, di atas permukaan tanah, di bawah permukaan tanah dan/atau air, serta di atas permukaan air, kecuali jalan kereta api, jalan lori, dan jalan kabel (Peraturan Pemerintah Nomor 34 Tahun 2006).
2.4 Geometri Jalan
Menurut Akhmad rifandy dan hefni (2016) Geometri jalan angkut adalah komponen dari jalan angkut dimana dalam merencanakan pembuatan rekonstruksi jalan angkut tersebut meliputi komponen lebar jalan pada kondisi jalan lurus, lebar jalan pada tikungan, jari-jari tikungan, superelevasi dan kemiringan jalan (Grade). Fungsi utama jalan angkut secara umum adalah untuk menunjang kelancaran operasi penambangan terutama dalam kegiatan pengangkutan. Medan berat yang mungkin terdapat di sepanjang rute jalan tambang harus diatasi dengan mengubah rancangan jalan untuk meningkatkan aspek manfaat dan keselamatan kerja. Penjelasan lain mengenai geometri jalan yaitu :
“Geometri jalan angkut yang harus diperhatikan sama seperti jalan raya pada umumnya yaitu: lebar jalan angkut, jari-jari tikungan dan super- elevasi, kemiringan jalan, dan cross slope. Alat angkut atau truk-truk tambang umumnya berdimensi lebih lebar, panjang dan lebih berat dibanding kendaraan angkut yang bergerak di jalan raya. Oleh sebab itu, geometri jalan harus sesuai dengan dimensi alat angkut yang digunakan agar alat angkut tersebut dapat bergerak leluasa pada kecepatan normal dan aman. Pada pengertiannya, geometri jalan tambang yang memenuhi syarat adalah bentuk dan ukuran dari jalan tambang yang sesuai dengan tipe (bentuk, ukuran, spesifikasi) alat angkut yang digunakan dan kondisi medan yang di lalui.”(Yanto Indonesianto, 2005).
1. Lebar Jalan Angkut
Lebar jalan angkut diharapkan akan membuat lalu lintas pengangkutan lancar dan aman. Perhitungan lebar jalan angkut yang lurus dan belok (tikungan) berbeda karena pada posisi membelok kendaraan akan membutuhkan ruang gerak yang lebih lebar akibat jejak ban depan dan belakang yang ditinggalkan di atas jalan melebar.
A. Lebar jalan angkut pada jalan lurus.
Lebar jalan minimum pada jalan lurus dengan lajur ganda atau lebih, menurut Aashto Manual Rural High Way Design, harus ditambah dengan setengah lebar alat angkut pada bagian tepi kiri dan kanan jalan. (Rudi Azwari, 2015).
Tabel 2.1 Lebar Jalan Angkut Minimum
Jumlah jalur truck Perhitungan Lebar jalan angkut min
1 1+(2x1/2) 2,00
2 2+(3x1/2) 3,50
3 3+(4x1/2) 5,00
4 4+(5x1/2) 6,50
(Sumber: Yanto Indonesianto, 2011).
Pada tabel di atas dapat ditetapkan rumus lebar jalan angkut minimum pada jalan lurus. Seandainya lebar kendaraan dan jumlah lajur yang direncanakan masing-masing adalah Wt dan n, maka lebar jalan angkut pada jalan lurus dapat dirumuskan sebagai berikut:
L min = n.Wt + (n+1)(1/2.Wt).………(1) Keterangan: Lmin = lebar jalan angkut minimum (m)
n = jumlah jalur
Wt = lebar alat angkut (m)
(Sumber: Yanto Indonesianto, 2005).
(Sumber: Awang, Suwandhi, 2004 ).
Gambar 2.1 Lebar Jalan Angkut Dua Jalur Pada Jalan Lurus
B. Lebar jalan angkut pada belokan
Lebar jalan angkut pada belokan atau tikungan selalu lebih besar dari pada lebar jalan lurus. Untuk lajur ganda, maka lebar jalan minimum pada belokan didasarkan atas:
1) Lebar jejak ban
2) Lebar juntai atau tonjolan (overhang) alat angkut bagian depan dan belakang pada saat membelok
3) Jarak antar alat angkut atau kendaraan pada saat bersimpangan 4) Jarak dari kedua tepi jalan.
Dengan menggunakan ilustrasi pada gambar 2.2 dapat dihitung lebar jalan minimum pada belokan, yaitu sebagai berikut :
(Sumber: Awang, Suwandhi, 2004 ).
Gambar 2.2 Lebar Jalan Angkut Dua Jalur Pada Belokan.
W min = 2(U + + Fb + Z) + ... (2) Z =
Keterangan: Wmin = Lebar jalan angkut minimum pada belokan,m U = Lebar jejak roda (center to center tires),m Fa = Lebar juntai (overhang) depan,m
Fb = Lebar juntai belakang,m Z = Lebar bagian tepi jalan,m
C = Lebar antara kendaraan (total lateral clearance),m
C. Jari Jari Tikungan
Tujuan jari-jari tikungan adalah untuk mengimbangi gaya sentrifugal yang di akibatkan karena kendaran melalui tikungan sehingga tidak stabil. Jari-jari tikungan jalan angkut berhubungan dengan kontruksi alat angkut yang digunakan, khususnya jarak horizontal antara poros roda depan dan belakang.
Besarnya jari-jari belokan minimum pada jalan dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
...………...(3)
Keterangan : R = jari-jari belokan (m)
V = kecepatan rencana kendaraan (km/jam) e = superelevasi, (mm/m)
f = friction factor
D. Kemiringan Jalan Pada Tikungan (superelevasi)
Pada tikungan diperlukan suatu besaran yang dinamakan ‘superelevasi’
yang gunanya untuk melawan gaya sentrifugal yang arahnya menuju keluar jalan.
Superelevasi merupakan kemiringan jalan pada tikungan yang terbentuk oleh batas antara tepi jalan terluar dengan tepi jalan terdalam kerena perbedaan ketinggian(Yanto Indonesianto, 2011). Kecepatan rencana yang biasa digunakan di daerah tikungan adalah 35 km/jam sedangkan superelevasi maksimum untuk kecepatan lebih besar dari 30 km/jam adalah 10% (Sukirman, S.1994).
Sedangkan nilai f ditentukan berdasarkan kecepatan rencana, yaitu : Untuk kecepatan rencana < 80 km/jam, maka:
f = (-0,00065 V) + 0,192 (4)
Untuk kecepatan rencana antara 80 – 112 km/jam, maka:
f = (-0,00125 V) + 0,24 (5)
Untuk menentukan superelevasi, yaitu dengan menggunakan rumus (Sukirman, S.1994) yaitu:
...(6)
Keterangan :
𝑒𝑚𝑎𝑘𝑠 = superelevasi maksimum pada tikungan jalan (mm/m)
𝑓𝑚𝑎𝑘𝑠 = koefisien gesekan samping maksimum 𝑉 = kecepatan rencana(km/jam)
𝑅𝑚𝑖𝑛 = radius lengkung minimum tikungan(m) E. Kemiringan (Grade)
Kemiringan jalan berhubungan langsung dengan kemampuan alat angkut baik dalam pengereman maupun dalam mengatasi tanjakan. Kemiringan jalan pada umumnya dinyatakan dalam persen (%). Menurut KEPMEN ESDM no 1827 K/30/MEM/2018 pada lampiran II, nomor 6.penambangan, romawi xix.jalan pertambangan, dalam hal kemiringan jalan tambang/ produksi dibuat tidak boleh lebih dari 12% dengan memperhitungkan spesifikasi kemampuan alat angkut, jenis material jalan, fuel ratio penggunaan bahan bakar. Kemampuan dalam mengatasi tanjakan untuk setiap alat angkut tidak sama, tergantung pada jenis alat angkut itu sendiri. Sudut kemiringan jalan biasanya dinyatakan dalam persen, yaitu beda tinggi setiap seratus satuan panjang jarak mendatar.
Kemiringan dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
Grade = ...(7)
Keterangan: ∆h = Beda tinggi antara dua titik yang diukur (meter)
∆x = Jarak datar antara dua titik jalan diukur (meter)
F. Cross Slope
Untuk menghindari agar disaat hujan, air tidak tergenang pada jalan tambang, maka pembuatan kemiringan melintang (cross slope) dilakukan dengan cara membuat bagian tengah jalan lebih tinggi dari bagian tepi jalan. Nilai yang umum dari kemiringan melintang (cross slope) yang direkomendasikan adalah sebesar 20 sampai 40 mm/m jarak bagian tepi jalan kebagian tengah / pusat jalan, dijelaskan dalam persamaan sebagai berikut.
½ × lebar jalan × 40mm (8)
(Sumber: Awang, Suwandhi, 2004 ).
Gambar 2.3 Cross Slope G. Produktifitas Alat Angkut
Untuk menghitung produksi alat angkut dapat menggunakan persamaan berikut:
...(9)
...(10) Keterangan : P = Produktivitas (BCM/Jam)
n = Jumlah Pengisian
q1 = Kapasitas bucket
K = Faktor pengisian bucket Ctm = Cycle time alat angkut Et = Efisiensi Kerja
H. Rimpull
Rimpull merupakan besarnya kekuatan tarik (pulling force) yang dapat diberikan oleh mesin suatu alat kepada permukaan jalur jalan atau ban penggeraknya yang menyentuh permukaan jalur jalan. Rimpull biasanya dinyatakan dalam pounds (lbs) dan dihitung dengan rumus11:
...(11) Keterangan : RP = rimpull atau kekuatan tarik(lb)
HP = tenaga mesin (HP) 375 angka konversi.
I. Tahanan Guling/ Tahanan Gelinding (Rolling Resistance)
Tahanan guling/ tahanan gelincir (Rolling Resistance, biasa disingkat RR) merupakan segala gaya-gaya lyar yang berlawanan arah dengan arah gerak kendaraan yang sedang berjalan di atas suatu jalur. (Lihat Gambar: 2.4)
Bagian yang mengalami Rolling Resistance (RR) secara langsung adalah ban bagian luar kendaraan, tahanan guling (RR) tergantung pada banyak faktor, diantaranya yang terpenting adalah:
a. Keadaan jalan (kekerasan dan kemulusan permukaan jalan);
semakin keras dan mulus atau rata jalan tersebut, maka tahanan gulingnya (RR) semakin kecil. Rimpull adalah besarnya kekuatan
RR RR RR
tarik yang dapat diberikan oleh mesin atau ban penggerak yang menyentuh permukaan jalur jalan dari suatu kendaraan. Rimpull biasanya dinyatakan dalam satuan kg atau lbs.
b. Keadaan ban yang bersangkutan dan permukaan jalur jalan. Jika memakai ban karet, maka yang berpengaruh adalah ukuran, tekanan dan permukaan dari ban alat berat yang digunakan; apakah ban luar masih baru, atau sudah gundul, dan bagaimana model kembangan ban tersebut. Jika menggunakan Crawler yang berpengaruh adalah kondisi jalan.
Besarnya RR dinyatakan dalam pounds (lbs) dan Rimpull yang diperlukan untuk menggerakkan tiap gross ton berat kendaraan beserta isinya pada jalur mendatar, dan dengan kondisi jalan tertentu.
Arah gerak truck
(Sumber: Sonny Wedhanto, 2009 ).
Gambar: 2.4. Arah Tahanan Gulir (RR) J. Tahanan Kemiringan (Grade Resistance)
Grade Resistance (GR) adalah besarnya gaya berat yang melawan atau membantu gerak kendaraan karena kemiringan jalur jalan yang dilalui. Jika jalur jalan itu naik disebut kemiringan positif, Tahanan Kemiringan atau Grade Resistance (GR) akan melawan gerak kendaraan; tetapi sebaliknya, jika jalan itu
turun disebut kemiringan negatif, tahanan kemiringan akan membantu gerak kendaraan (Gambar: 2.5).
a. GRPositif b. GR Negatif
(Sumber: Sonny Wedhanto, 2009 ).
Gambar 2.5. Tahanan Kemiringan (GR) Tahanan kemiringan tergantung pada dua faktor yaitu:
a. Besarnya kemiringan (dinyatakan dalam %)
b. Berat kendaraan itu sendiri (dinyatakan dalam Gross-ton) Biasanya tahanan kemiringan dihitung sebagai berikut: “Tiap kemiringan 1%
besarnya tahanan kemiringan rata-rata = 20 lbs dari besarnya kekuatan tarik mesin yang digunakan untuk menggerakkan ban yang menyentuh permukaan jalur jalan. Besarnya dihitung untuk tiap gross-ton berat kendaraan beserta isinya”.
2.5. Kerangka Konseptual
Kerangka konseptual ini terdiri dari input, proses dan output yang merupakan data-data kebutuhan penelitian dan proses pengumpulan data lapangan yang dilakukan pada saat penelitian serta hasil analisis data.
A. Input
Input terdiri dari data-data yang dibutuhkan dalam penelitian yaitu : 1. Data Primer
Data primer adalah data yang diperoleh atau dikumpulkan langsung oleh peneliti dari lapangan. Data primer yang dibutuhkan adalah:
a. Koordinat segmen jalan
b. Geometri actual jalan angkut, yang terdiri dari : c. Waktu tempuh dump truck
d. Berat beban dump truck 2. Data sekunder
Data sekunder merupakan data yang diperlukan dalam penelitian untuk melengkapi informasi yang diperoleh dari data primer. Data sekunder dapat berupa studi pustaka yang berasal dari buku-buku, penelitian lapangan, maupun dokumen-dokumen yang berkaitan dengan penelitian. Berbagai dokumen dihasilkan melalui objek penelitian yang dipergunakan untuk mendukung data primer dan memperkuat data dalam melakukan penelitian. Data sekunder yang dibutuhkan adalah:
a. Peta topografi b. Data spesifikasialat c. Data produksi B. Proses
Proses merupakan teknis pemecahan masalah, dilakukan dengan cara mengukur geometri jalan angkut actual, menghitung waktu tempuh dump truck, melakukan pembandingan antara actual dengan teoritis.
C. Output
Dari hasil proses pengolahan data maka selanjutnya akan didapat hasil data berupa produktifitas alat angkut berdasarkan simulasi prbaikan geometri jalan tambang.
Input
Data primer Data sekunder
1. Koordinat segmen jalan 1. Peta topografi 2. Geometri actual jalan angkut 2. Data spesifikasi alat 3. Waktu tempuh dump truck 3. Data produksi 4. Berat beban dump truck
Output
1. Di dapat geometri jalan angkut yang sesuai dengan standar 2. Di dapat estimasi produktifitas dump truck setelah simulasi
perbaikan jalan
Proses
1. Mengukur geometri jalan angkut aktual
2. Menghitung produktifitas dump truck secara aktual dan melakukan pembandingan antara actual dengan teoritis
21
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Jenis Penelitian
Metode penelitian yang digunakan oleh penulis dalam penelitian ini adalah metode penelitian kuantitatif. Menurut Sugiono (2016:13) yang dimaksud dengan penelitian kuantitatif adalah :
“metode penelitian kuantitatif dapat diartikan sebagai metode penelitian yang berlandaskan pada filsafat positivism, digunakan untuk meneliti pada populasi atau sampel tertentu, teknik pengambilan sampel pada umumnya dilakukan secara random, pengumpulan data menggunakan instrument penelitian, analisis data bersifat kuantitatif/statistik dengan tujuan untuk menguji hipotesis yang telah ditetapkan.”
3.2. Tempat dan Waktu Penelitian 3.2.1 Tempat Penelitian
Lokasi penelitian ini adalah PT. Atika Tunggal Mandiri, Jorong Lubuk Jantan, Nagari Manggilang, Kecamatan Pangkalan Koto Baru, Kabupaten Lima Puluh Kota, Provinsi Sumatera Barat.
3.2.2 Waktu Penelitian
Waktu penelitian ini dilaksanakan pada bulan Oktober 2019 setelah itu mahasiswa kembali lagi ke kampus untuk pembuatan proposal. Selanjutnya diseminarkan dan kelapangan kembali untuk melakukan penelitian atau pengambilan data yang dibutuhkan dalam pembuatan laporan tugas akhir (skripsi).
Tabel 3.1
Jadwal kegiatan Penelitian NO URAIAN KEGIATAN
MINGGU
1 2 3 4 5
1. Orientasi Lapangan
2. Pengumpulan Referensi dan data 3. Pengolahan Data, Konsultasi dan
Bimbingan
4. Penyusunan Laporan 3.3 Variabel penelitian
Variabel penelitian merupakan suatu atribut dari sekelompok objek yang diteliti yang mempunyai variasi satu dengan yang lain dalam kelompok tersebut.
Sesuai dengan permasalahan yang diteliti maka penjelasan mengenai masing- masing variabel yaitu :
1. Variabel dependen (terikat) dalam penelitian ini adalah produktivitas dump truck diukur oleh jumlah produksi. (dalam satuan ton)
2. Variabel independen (bebas) dalam penelitian ini adalah variabel- variabel dari Geometri Jalan Produksi.
3.4 Data dan Sumber Data 3.4.1 Data yang dibutuhkan
Data yang peneliti butuhkan dalam penelitian ini adalah : A. Data Primer
Data primer adalah data yang didapat secara langsung dari pengamatan di lapangan yaitu:
1. Koordinat segmen jalan
2. Geometri aktual jalan angkut yang terdiri dari : a. Data pengukuran lebar jalan lurus.
b. Data lebar jalan pada tikungan.
c. Data jari-jari tikungan.
d. Data superelevasi
e. Data pengukuran kemiringan jalan (grade) f. Data kemiringan melintang (cross slope) 3. Waktu tempuh dump truck
B. Data Sekunder
Data sekunder diperoleh dari buku-buku literatur atau studi kepustakaan dan data-data atau arsip perusahaan. Seperti berikut:
a. Peta topografi b. Data spesifikasi alat c. Data produksi.
3.4.2 Sumber data
Sumber data yang peneliti dapatkan berasal dari pengamatan langsung dan arsip dari PT. Atika Tunggal Mandiri serta studi kepustakaan.
3.5 Teknik Pengumpulan Data
Tahap pengumpulan data dimulai dengan studi literatur yaitu mencari bahan- bahan pustaka yang dipakai untuk menghimpun data-data atau sumber- sumber yang berhubungan dengan topik yang diangkat dalam suatu penelitian.
Selanjutnya orientasi lapangan dengan melakukan peninjauan langsung ke lapangan dan untuk mengamati langsung kondisi daerah yang akan dilakukan
penelitian serta dapat mengangkat permasalahan yang ada untuk dijadikan topik dalam suatu penelitian.
Dalam kegiatan pengambilan data di lapangan yaitu:
1. Pengukuran lebar jalan lurus
Pengukurannya langsung di lapangan dengan cara membagi menjadi segmen-segmen jalan agar memudahkan pengambilan dan penganalisaanya, dan untuk pengukuran menggunakan meteran.
Tabel 3.2 Lebar Jalan Lurus
No Segmen Lebar aktual (m) Lebar teori(m) Keterangan 1
2 . . . N
2. Pengukuran lebar jalan pada tikungan
Pengukuran langsung di lapangan mengenai lebar jalan pada tikungan menggunakan alat ukur berupa meteran.
Tabel 3.3 Lebar Jalan Tikungan No Segmen Lebar tikungan aktual
(m)
Lebar tikungan teori (m)
Keterangan 1
2 . . . N
3. Jari-jari tikungan dan superelevasi
Pengukuran langsung dilapangan dengan menggunakan meteran, untuk pengukuran superelavasi menggunakan air dan selang ukur.
Tabel 3.4 Nilai Superelevasi No Segmen Jari-jari
tikungan
Superelevasi aktual
Superelevai teori
1 2 . . . n
4. Pengukuran kemiringan jalan (Grade)
Pengukuran langsung di lapangan mengenai kemiringan jalan (grade) menggunakan GPS dengan perbandingan elevasi untuk mengetahui beda tinggi dari titik awal segmen kemiringan jalan ke titik akhir segmen kemiringan tersebut.
Tabel 3.5 Nilai Grade
No. Segmen Nilai Grade (%)
1 2 : . n
5. Pengukuran Kemiringan Melintang (Cross Slope)
Pengukuran langsung di lapangan mengenai kemiringan melintang (cross slope) menggunakan alat ukur berupa meteran dan waterpass.
Tabel 3.6 Nilai Cross Slope
No Segmen Cross slope aktual Cross slope teori 1
2 : . n
6. Produktivitas AlatAngkut 6.1. Cycle time
Perhitungan produksi aktual berdasarkan pada pengamatan cycle time dan efisiensi kerja alat angkut di lapangan. Menggunakan stopwatch.
Table 3.7
Cycle Time Aktual FN 527 ML No
Sample
Pemuatan Angkut Isi
Posisi Dumping
Dumping Angkut Kosong
Posisi Muat
Total
1 2 : . N
6.2. Efisiensi Kerja Aktual Alat Angkut
Untuk data efisiensi kerja alat angkut aktual berdasarkan pengamatan yang telah di lakukan di PT. Atika Tunggal Mandiri:
Tabel 3.8
Efisiensi Kerja Aktual Alat Angkut
HAMBATAN WAKTU
(MENIT) Waktu Tersedia
Hambatan yang Dapat Dihindari 1. Terlambat mulai kerja
2. Berhenti sebelum istirahat
3. Terlambat mulai kerja setelah istirahat 4. Berhenti kerja sebelum waktunya
Hambatan yang Tidak Dapat Dihindari 1. Persiapan alat
2. Berangkat ke front kerja 3. Pengisian bahan bakar
4. Pengaturan posisi dan penempatan alat 5. Hujan
Jumlah Hambatan Jumlah Jam Efektif (menit)
Efisiensi Kerja
3.6 Teknik Pengolahan dan Analisa Data
Teknik pengolahan data yang digunakan dalam penelitian ini adalah dengan menggunakan rumus-rumus sebagai berikut:
1. Perhitungan lebar jalan lurus
Pada tahap ini melakukan pengukuran langsung tentang bagaimana lebar jalan angkut pada keadaan lurus. Pada perhitungan lebar jalan lurus peneliti di bimbing langsung oleh pembimbing lapangan dan membagi titik-titik di sepanjang jalan hauling guna
mendapatkan data yang maksimal sehingga pada proses pengolahan data lebih mudah, pada tahap pengolahan data yang diperoleh akan dihitung dengan menggunakan rumus (1) yang pembahasannya ada pada BAB II.
2. Perhitungan Lebar Jalan pada Tikungan
Perhitungan langsung di lapangan mengenai lebar jalan pada tikungan beberapa titik pengukuran menggunakan alat ukur manual berupa meteran pada tahap ini peneliti melakukan pengukuran beberapa jalan pada tikungan yang ada pada jalan hauling, pada tahap pengolahan data yang diperoleh akan dihitung dengan menggunakan rumus (2) yang pembahasannya ada pada BAB II
3. Jari-jari tikungan
Perhitungan jari-jari tikungan menggunakan rumus (3) 4. Superelevasi
Perhitungan superelevasi mengunakan rumus (4).
5. Perhitungan kemiringan jalan (grade)
Perhitungan kemiringan jalan menggunakan persamaan (5).
6. Kemiringan melintang (cross slope)
Perhitungan kemiringa melintang menggunakan rumus (6).
7. Menghitung produktifitas alat angkut
Perhitungan produktifitas alat angkut menggunakan rumus (7).
3.7 Bagan Alur Penelitian
Langkah-langkah yang dilakukan penulis dalam melakukan penelitian:
Evaluasi Geometri Jalan Operasi Produksi Terhadap Produktifitas Dump Truck di PT. Atika Tunggal Mandiri Untuk Peningkatan
Produksi
Identifikasi Masalah
1. Beberapa ruas jalan produksi pada pit 3 yang memiliki kemiringan lebih dari 45° yang menyebabkan tidak efesiennya kerja dari alat angkut.
2. Tidak optimalnya alat angkut beroperasi dikarenakan jalan tambang pada pit 3 tidak memenuhi kriteria standart jalan tambang menurut KEPMEN ESDM NO. 1827
K/30/MEM/2018.
3. Target produksi yang ditetapkan perusahaan belum tercapai.
4. Belum dilakukannya evaluasi dan analisa jalan front penambangan pada pit 3 terhadap efesiensi alat muat dan alat angkut.
A
A
Tujuan
1. Mendapatkan geometri jalan di PT. Atika Tunggal Mandiri yang sesuai dengan ukuran dan spesifikasi alat angkut.
2. Mendapatkan estimasi produktifitas alat angkut berdasarkan evaluasi perbaikan geometri jalan tambang di front penambangan pit 3 pada wilayah IUP PT. Atika Tunggal Mandiri.
Pengumpulan Data
Teknik Pengolahan Data 1. Mengukur geometri jalan tambang.
2. Menghitung produktivitas alat angkut aktual dan produktifitas alat angkut setelah perbaikan geometri jalan.
B
Data Primer
1. Koordinat segmen jalan 2. Geometri actual jalan
angkut
3. Waktu tempuh dump truck
4. Berat beban dump truck
Data Skunder 1. Peta topografi 2. Data spesifikasi alat 3. Data produksi
Gambar 3.8 Bagan Alur Penelitian
B
Analisa Data
1. Menganalisa hasil perhitungan di lapangan dan membandingkan dengan perhitungan secara teoritis
2. Menganalisa produktifitas alat angkut aktual dan produktifitas apabila telah dilakukan perbaikan geometri jalan sesuai dengan standar secara teoritis
Hasil
1. Didapatkan ukurun geometri jalan yang standar yang aman berdasarkan kajian secara teoritis
2. Didapatkan produktifitas apabila telah dilakukan perbaikan jalan akan berpengaruh dengan
pencapaian
target produksi yang telah ditetapkan perusahaan.
32
BAB IV
PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
4.1. Pengumpulan Data
Pada bab ini berisikan pengumpulan data dan pengolahan data yang diperlukan. Dalam penelitian ini mengevaluasi jalan angkut dari front penambangan menuju stokpile di PT. Atika Tunggal Mandiri. Dari hasil kegiatan pengumpulan data, maka data-data yang didapatkan sebagai berikut:
1. Pengamatan lebar jalan aktual lapangan di PT. Atika Tunggal Mandiri dibagi menjadi segmen-segmen, peta situasi tambang pada lampiran (B).
Hasil pengukuran jalan lurus aktual dapat dilihat pada tabel berikut ini:
Tabel 4.1
Data Lebar Jalan Lurus aktual PT. Atika Tunggal Mandiri.
No Segmen Jarak (m) Lebar (m)
1 A-B 78 12,5
2 C-D 78 7
3 D-E 72 10,6
4 F-G 115 7,4
5 H-I 78 6,3
6 J-K 31 4,8
2. Pengamatan lebar jalan tikungan aktual PT. Atika Tunggal Mandiri dibagi menjadi 4 tikungan. Hasil pengukuran jalan tikungan aktual dapat dilihat pada tabel 4.2
Tabel 4.2
Data Lebar Jalan Tikungan Aktual PT. Atika Tunggal Mandiri No Tikungan Lebar jalan tikungan (m)
1 B-C 8
2 E-F 7,6
3 G-H 7
4 I-J 5,5
3. Pengamatan superelevasi aktual di lapangan PT. Atika Tunggal Mandiri terdapat 4 titik pengamatan. Hasil pengamatan superelevasi aktual di lapangan dapat dilihat pada tabel berikut:
Tabel 4.3
Superelevasi aktual PT. Atika Tunggal Mandiri No Segmen Lebar Tikungan
(m)
Beda tinggi (m)
Superelevasi (m/m)
1 B-C 8 0,53 0,066
2 E-F 7,6 0,51 0,067
3 G-H 7 0,33 0,047
4 I-J 5,5 0,35 0,063
4. Pengamatan kemiringan jalan/grade aktual di lapangan PT. Atika Tunggal Mandiri. Hasil pengamatan kemiringan aktual di lapangan dapat dilihat pada tabel 4.4:
Tabel 4.4
Data Pengukuran Kemiringan Jalan/Grade PT. Atika Tunggal Mandiri Segmen Elevasi Beda Elevasi (m) Panjang Jalan (m)
A-B 217 2 78
219
B-C 219 3 31
222
C-D 222 8 78
230
D-E 230 10 72
240
E-F 240 5 42
245
F-G 245 23 115
268
G-H 268 3 33
271
H-I 271 2 78
273
I-J 273 2 22
275
J-K 275 6 31
281
5. Pengamatan kemiringan melintang atau cross slope aktual di lapangan pada PT. Atika Tunggal Mandiri belum adanya pembuatan cross slope yang direncakan.
6. Produktivitas Alat Angkut 6.1 Cycle time
Perhitungan produksi aktual berdasarkan pada pengamatan cycle time dan efisiensi kerja alat angkut di lapangan. Cycle time aktual alat angkut dump truck Fuso FN 527 ML dapat dilihat pada tabel 4.5.
Table 4.5
Cycle Time Aktual FN 527 ML dalam detik
No
Pemuatan (detik)
Angkut Isi (detik)
Posisi Dumping
(detik)
Dumping (detik)
Angkut Kosong (detik)
Posisi Muat (detik)
Total 1 91,94 220,63 30,50 43,58 150,86 76,84 614,35 2 82,20 198,62 57,09 44,66 155,96 61,47 600,00 3 94,36 215,01 51,19 42,52 146,38 61,26 610,72 4 76,60 225,51 33,95 43,70 131,20 62,04 573,00 5 103,96 225,51 54,87 40,62 189,63 75,39 689,98 6 95,70 203,98 44,81 43,19 229,59 61,16 678,43 7 100,69 198,67 52,55 44,75 230,93 63,94 691,53 8 98,78 210,15 63,39 45,28 163,13 49,30 630,03 9 93,69 200,26 60,77 52,39 122,08 86,08 615,27 10 95,08 197,45 34,73 43,34 119,29 85,04 574,93 11 104,43 215,14 35,45 50,18 130,47 75,96 611,63 12 90,86 205,55 51,31 46,97 128,90 56,73 580,32 13 102,32 220,52 37,50 47,56 122,08 64,78 594,76 14 119,07 200,87 36,22 51,35 124,19 75,89 607,59 15 91,60 210,35 45,52 44,26 119,20 50,75 561,68 16 86,77 210,28 45,89 51,36 118,45 62,81 575,56 17 107,30 197,23 43,37 52,86 128,06 48,28 577,10 18 107,55 205,02 40,43 55,69 138,29 77,36 624,34 19 100,44 222,30 74,26 54,19 119,81 46,66 617,66 20 79,33 196,08 50,09 52,89 125,63 48,77 552,79 21 81,20 232,22 40,79 45,76 128,46 63,11 591,54 22 94,49 212,42 47,76 40,69 134,34 71,70 601,40 23 100,01 215,46 48,68 43,28 122,08 64,19 593,70 24 92,15 220,48 39,67 44,25 125,97 47,32 569,84 25 99,99 208,99 50,45 53,78 136,49 71,44 621,14 26 83,52 219,20 40,51 52,16 140,42 65,86 601,67 27 100,44 225,30 57,88 53,18 129,16 65,37 631,33 28 93,86 207,89 45,95 64,61 138,96 49,34 600,61 29 100,56 205,46 44,69 39,60 129,88 77,08 597,27 30 103,68 207,67 45,34 37,62 142,63 82,43 619,37 Rata –
Rata (detik)
95,75 211,14 46,85 47,54 140,75 64,95 606,98 Dari pengamatan di lapangan cycle time alat angkut dump truck Mitsubishi Fuso FN 527 ML yang beroperasi untuk pengangkutan andesit dari front tambang
menuju stockpile rata-rata 606,98 detik / 10,11 menit dalam satu kali siklusnya, dari posisi pemuatan sampai kembali lagi ke posisi pemuatan dengan keadaan dump truck yang beroperasi berjumlah 3 unit.
6.2 Efisiensi Kerja Aktual Alat Angkut
Dari pengamatan efisiensi kerja aktual alat angkut dump truck Fuso FN 527 ML terdapat pada tabel 4.6. dimana pada PT. Atika Tunggal Mandiri efisiensi kerja 74% dari waktu kerja yang tersedia.
Tabel 4.6
Efisiensi Kerja Aktual Alat Angkut
Hambatan Waktu
(menit)
Waktu Tersedia 540
Hambatan yang Dapat Dihindari
1. Terlambat mulai kerja 25,0 2. Berhenti sebelum istirahat 15,0 3. Terlambat mulai kerja setelah istirahat 20,0 4. Berhenti kerja sebelum waktunya 15,0
Hambatan yang Tidak Dapat Dihindari
1. Persiapan alat 20
2. Berangkat ke front kerja 15 3. Pengisian bahan bakar 15 4. Pengaturan posisi dan penempatan alat 15
Jumlah Hambatan 140
Jumlah Jam Efektif (menit) 400
Efisiensi Kerja 74%
6.3 Rimpull
Rimpull yang tersedia untuk masing-masing gigi dapat dihitung menggunakan persamaan berikut :
RP = 7166,67lb
Rimpull yang tersedia untuk masing-masing gear dapat dilihat pada tabel 4.7 : Tabel 4.7
Rimpull yang Tersedia Gear Kec.
(mph)
Kec.
(Km/jam)
Efisiensi Mesin
HP Rimpull (lb)
1 9 20 80% 215 7.166,67
2 12 19,308 80% 215 5.375,00
3 16 25,744 80% 215 4.031,25
4 20 32,18 80% 215 3.225,00
5 25 20 80% 215 2.580,00
6 31 23 80% 215 2.080,65
7 36 25 80% 215 1.791,67
8 42 30 80% 215 1.535,71
9 45 35 80% 215 1.433,33
4.2. Pengolahan Data
Pengolahan data pada penelitian ini menggunakan teori AASHTO (American Association Of State Highway And Transportation Officials) untuk meneliti geometri jalan tentang lebar jalan angkut pada keadaan lurus, lebar jalan pada tikungan, kemiringan jalan/grade dan cross slope. Penggunaan teori AASHTO sendiri mengacu pada jurnal penelitian terdahulu yang telah dilakukan oleh Fadhila Maharani (Jurnal Bina Tambang, Vol. 3, No.4).
Dimana pada jurnal tersebut dilakukannya evaluasi geometri jalan terhadap produktifitas alat angkut.
1. Perhitungan Lebar Jalan Pada Keadaan Lurus.
Guna memenuhi standar lebar jalan lurus menurut AASHTO dengan spesifikasi alat angkut dumpt truck Fuso FN 527 MS yang memiliki lebar (Wt)=2,46 meter.
Perhitungannya mengunakan rumus 1 sebagai berikut:
Lm n Wt
n 1(
12 Wt)
L = ( 2 x 2,46) + {(2+1)x( x 2,46)}
= 4,92 + (3 x 1,23 )
= 4,92 + 3,69
= 8,61 m
Jadi lebar jalan angkut satu jalur yang ideal pada PT. Atika Tunggal Mandiri berdasarkan teori AASHTO adalah 8,61 m.
2. Perhitungan Lebar Jalan Pada tikungan.
Lebar jalan ditikungan selalu dibuat lebih besar dari jalan lurus, hal ini bermaksud untuk mengantisipasi adanya penyimpangan lebar alat angkut yang disebabkan sudut yang dibentuk oleh roda depan dengan badan dump truck saat melintasi tikungan. Untuk perhitungan lebar jalan tikungan mengunakan rumus 2 sebagai berikut:
Lebar juntai depan ( Fa ) : 1,44 m Lebar juntai belakang ( Fb ) : 1,78 m Jarak antara jejak roda ban ( U ) : 0,72 m Sudut penyimpangan roda max : 45º
Fa = 1,44 m x sin 45º = 1,02m Fb = 1,78m x sin 45º = 1,26 m C = ( U + Fa +Fb )/2
= (0,72 + 1,02 + 1,78 )/2
= 1,75 m
Z = C = 1,75 m
W = 2( U + Fa + Fb + Z ) + C
= 2 (0,72 + 1,02 + 1,26 + 1,75) m + 1,75 m
= 9,5 m + 1,75 m
= 11,25 m
Jadi lebar jalan tikungan ideal pada PT. Atika Tunggal Mandiri berdasarkan standar AASHTO adalah 11,25 m.
3. Perhitungan Jari-jari Tikungan dan Superelevasi
Superelevasi merupakan kemiringan badan jalan (melintang) pada tikungan. Superelevasi merupakan perbandingan antara beda tinggi dan jarak mendatar pada tikungan. Superelevasi berfungsi untuk mengatasi air permukaan yang ada pada tikungan dan juga bertujuan untuk membantu kendaraan mengatasi tikungan sehingga alat angkut tidak tergelincir pada saat melewati tikungan dengan kecepatan maksimum.
Hasil perhitungan superelevasi aktual untuk setiap segmen jalan tikungan dapat dilihat pada tabel 4.3. Untuk mendapatkan nilai superelevasi, kecepatan yang digunakan adalah kecepatan maksimum dari alat angkut saat melewati tikungan yaitu sebesar 20 km/jam dengan superelevasi maksimum sebesar 0,06. Sedangkan koefisien gesekan dapat menggunakan rumus 4 dan rumus 5.
Maka untuk harga koefisien gesekan dengan V = 20 km/jam adalah:
F = (- 0,00065 x V) + 0,192
= (-0,00065 x 20) + 0,192 = 0,179
Jari-jari tikungan jalan angkut berhubungan dengan konstruksi alat angkut yang digunakan, khususnya jarak horizontal antara poros roda depan dan belakang.
Jari-Jari Tikungan (R) =
=
= 13,18 m
Tabel di bawah ini menunjukkan angka superelevasi yang direkomendasikan berdasarkan kecepatan dan jari- jari tikungan
Tabel 4.8
Angka Superelevasi yang Diizinkan Jari-jari
Tikungan (m)
Kecepatan Kendaraan (km/jam) 56
16 24 32 40 48 atau lebih
15 0,04 0,04
30 0,04 0,04 0,04
46 0,04 0,04 0,04 0,05
76 0,04 0,04 0,04 0,04 0,05
91 0,04 0,04 0,04 0,04 0,05 0,06
183 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,05
305 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04
Sumber: (Suwandhi, 2004)
Berdasarkan tabel 4.8 di atas, dengan menggunakan kecepatan 20 km/jam (12,43 mph) dan jari-jari tikungan sebesar meter 11,25 meter maka angka superelevasi yang disarankan sebesar 0,04 dan beda tinggi yang harus dibuat yaitu:
Tg α = e Tg α = 0,04 α =2,2906°
a = r x sin
a = 11,25 m x sin 2,2906°
a = 0,45 m = 45 cm
Berdasarkan perhitungan di atas, beda tinggi antara sisi dalam dan sisi luar tikungan yang harus dibuat adalah 0,45 meter atau 45 cm untuk lebar minimal pada jalan tikungan sebesar 11,25 meter. Penampang melintang superelevasi dapat dilihat pada gambar 4.1.
Gambar 4.1. Penampang jalan tikungan
4. Perhitungan kemiringan jalan/grade.
Untuk perhitungan kemiringan jalan dilakukan pada beberapa titik pada grade/tanjakan, perhitungan menggunakan rumus 5 sebagai berikut:
Segmen A-B: Beda tinggi ( : 2m Jarak mendatar : 78m
Grade =
= 3%
Segmen B-C: Beda tinggi ( : 3 m Jarak mendatar : 31m
Grade =
= 10%
Segmen C-D: Beda tinggi ( : 8m Jarak mendatar : 78m
Grade =
= 10%
Segmen D-E: Beda tinggi ( : 10m Jarak mendatar : 72m
Grade =
= 14%
Segmen E-F: Beda tinggi ( : 5m Jarak mendatar : 42m
Grade =
= 12%
Segmen F-G: Beda tinggi ( : 23m Jarak mendatar : 115m
Grade = = 20%
Segmen G-H: Beda tinggi ( : 3m Jarak mendatar : 33m
Grade =
= 9%
Segmen H-I: Beda tinggi ( : 2 m Jarak mendatar : 78m
Grade =
= 3%
Segmen I-J: Beda tinggi ( : 2 m Jarak mendatar : 22m
Grade = = 9%
Segmen J-K: Beda tinggi ( : 6m Jarak mendatar : 31m
Grade =
= 19%
5. Kemiringan Melintang (Cross Slope).
Nilai yang umum dari kemiringan melintang (cross slope) yang direkomendasikan adalah sebesar 20 sampai 40 mm/m, dari jarak bagian tepi jalan kebagian tengah / pusat jalan. Jadi, cross slope pada jalan angkut untuk tiap meternya, menggunakan perhitungan rumus 8 sebagai berikut:
Lebar jalan lurus: 8,61 m
Cross Slope = ½ × lebar jalan × 20 mm/m
= (½ × 8,61 m) × 20mm/m
= 4,305 m x 20 mm/m = 86,1 mm
Jadi cross slope menurut standar AASHTO di PT. Atika Tunggal Mandiri adalah 86,1 mm dengan lebar jalan angkut lurusnya 8,61 m.
6. Perhitungan Rimpull a. Rolling resistance
Setelah perbaikan jalan yang ditandai dengan permukaan jalan angkut produksi terpelihara, lebar jalan memenuhi syarat lebar minimal jalan angkut, drainase berfungsi dengan baik dan dilakukan maintenance jalan
secara intensif sehingga harga rolling resistance- nya diasumsikan sebesar 65 lb/ton, yaitu kriteria jalan keras dengan permukaan yang terpelihara baik. Karena setiap alat yang mengalami percepatan akan mendapatkan rolling resistance tambahan sebesar 20 lb/ton, sehingga untuk kondisi setelah perbaikan jalan, rolling resistance totalnya adalah 65 lb/ton ditambah 20 lb/ton yaitu 85 lb/ton.
b. Nilai Grade Resistance
Untuk menentukan nilai setelah perbaikan jalan, maka digunakan kemiringan jalan yang sudah sesuai dengan standar, yaitu 8 %. Harga grade resistance yaitu 20 lb/ton untuk setiap persen kemiringannya.
6.1 Perhitungan Rimpull dan Waktu Tempuh Alat Angkut dalam Keadaan Kosong
Perhitungan rimpull untuk rolling resistance (RR) dan percepatan (a) yaitu:
Segmen D-E = Berat Kosong x(RR+a)
= 8,8 ton x (65 lb/ton + 20 lb/ton)
= 748 lb
Perhitungan rimpull untuk grade resistance yaitu : Segmen D-E = Berat Kosong xGR
= 8,8 ton x 20 lb/ton/% x 8%
=1408 lb
Jadi, total rimpull adalah 748 lb + 1408 lb = 2156 lb. Gear yang sesuai untuk rimpull tersebut adalah gear 5. Kecepatan gear 4 adalah 40,225km/jam dan jarak
0,074 km, maka waktu tempuh segmen D-E adalah 6,6227 detik.
Perhitungan rimpull dan waktu tempuh alat angkut per masing-masing segmen dalam keadaan kosong dapat dilihat pada tabel 4.9:
Tabel 4.9
Analisis Rimpull Alat Angkut dari Stockpile ke Loding Point (Keadaan Kosong)
NO Segmen jalan
Panjang
Keterang an
Grade Jalan (%)
RP untuk RR dan a (lb)
RP untuk GR
Total
Rimpull Gear Kecepatan (km/jam)
Waktu
M Km Jam Detik
1 A-B 78 0,078 Lurus 3 748 528 1276 4 35 0,0022 8,0229
2 B-C 31 0,031 Tikungan 6 748 1056 1804 3 30 0,0010 3,7200
3 C-D 78 0,078 Lurus 7 748 1232 1980 4 25 0,0031 11,2320
4 D-E 72 0,072 Lurus 8 748 1408 2156 5 35 0,0021 7,4057
5 E-F 42 0,042 Tikungan 8 748 1408 2156 3 30 0,0014 5,0400
6 F-G 115 0,115 Lurus 5 748 880 1628 4 30 0,0038 13,8000
7 G-H 33 0,033 Tikungan 6 748 1056 1804 3 25 0,0013 4,7520
8 H-I 78 0,078 Lurus 8 748 1408 2156 4 30 0,0026 9,3600
9 I-J 22 0,022 Tikungan 8 748 1408 2156 4 35 0,0006 2,2629
10 J-K 31 0,031 Lurus 6 748 1056 1804 5 35 0,0009 3,1886
Cycle Time 68,784
1,1464
6.2 Perhitungan Rimpull dan Waktu Tempuh Alat Angkut dalam Keadaan Bermuatan
Perhitungan rimpull untuk rolling resistance (RR) dan percepatan (a) yaitu : Segmen I-H = Berat Total x(RR+a)
= 25,8ton x (65 lb/ton + 20 lb/ton)= 2193 lb Perhitungan rimpull untuk grade resistance yaitu :
Segman I-H = Berat Total x GR
= 25,8 ton x 20 lb/ton/% x (-8%)
= -4128 lb (Turunan)
Jadi, total rimpull adalah 2193 lb + (-4128 lb )= -1935 lb. Gear yang cocok untuk rimpull tersebut adalah gear 4. Kecepatan gear 4 adalah 20 km/jam
