PENENTUAN MIXED DESIGN BARU DENGAN STRENGTH INDEX 35 MPA SEBAGAI SUBSTITUSI SHOTCRETE
MATERIAL Dl PT. ANTAM TBK UBPE PONGKOR
N. Imam Santoso Eneng B.Y Dita Hikmah N RochsyidAnggara
PT KARYA SAKTIPURNAMA
UNDERGROUND MINING CONTRACTOR
TAHUN 2020
PENENTUAN MIXED DESIGN BARU DENGAN STRENGTH INDEX 35 MPA SEBAGAI SUBSTITUSI SHOTCRETE
MATERIAL Dl PT. ANTAM TBK UBPE PONGKOR
O leh:
N. Imam Santoso Eneng B.Y Dita Hikmah N RochsyidAnggara
PT KARYA SAKTIPURNAMA
UNDERGROUND MINING CONTRACTOR
TAHUN 2020
Penentuan Mixed Design Baru dengan Strength Index 35 MPa sebagai Substitusi Shotcrete Material di PT. Antam Tbk UBPE
Pongkor
PT Karya Sakti Purnama dan Politeknik Energi dan Pertambangan Bandung
Disetujui untuk
Penelitian Bersama antara PT Karya Sakti Purnama dan Politeknik Energi dan Pertambangan Bandung
T an g g al: ...
PT Karya Sakti Purnama, PEP Bandung,
Oleh :
Penentuan Mixed Design Baru dengan Strength Index 35 MPa sebagai Substitusi Shotcrete Material di PT. Antam Tbk UBPE
Pongkor
Oleh :
PT Karya Sakti Purnama dan Politeknik Energi dan Pertambangan Bandung
Disetujui untuk
Penelitian Bersama antara PT Karya Sakti Purnama dan Politeknik Energi dan Pertambangan Bandung
Tanggal : ...
PT Karya Sakti Purnama,
(N. Imam Santoso, S.T.)
PEP Bandung,
RINGKASAN
PT Antam Tbk UBPE Pongkor merupakan perusahaan tambang emas yang menerapkan metode penambangan bawah tanah dengan cara cut and fill yang terletak di daerah Kabupaten Bogor Provinsi Jawa Barat. Metode ini dipilih menurut prinsip keselamatan {safety), efisiensi, dan ekonomi berdasarkan kondisi geologi dari endapan urat bijih, topografi lokasi tambang, geomekanika batuan samping dan endapan bijih. Tipe endapan urat emas Blok Ciurug memiliki kemiringan relatif curam (70° - 80°), ketebalan 1 - 10 m. panjang 140 - 200 m, dan kedalaman lebih dari 300 m yang diperkirakan masih menerus ke bawah. Menurut fakta ini, kondisi penambangan yang cocok untuk menambang tipe endapan urat emas tersebut adalah dengan metode cut and fill secara mekanis dengan Decline Acces.
Untuk mengurangi penggunaan H-Beam pada kondisi batuan tertentu, PT Antam Tbk UBPE Pongkor mengaplikasikan metode shotcrete untuk penyanggaan yaitu shotcrete mekanis di Area Ciurug. Namun, penggunaan shotcrete mekanis belum dapat diaplikasikan di seluruh lokasi sehingga dibutuhkan shotcrete manual di beberapa lokasi tambang PT Antam Tbk UBPE Pongkor. PT Karya Sakti Pumama (selanjutnya disebut PT KSP) merupakan mitra kerja yang ditunjuk untuk melakukan shotcrete manual dengan metode dry mix.
Berdasarkan hasil evaluasi dari hasil pengujian kuat tekan pada sampel dengan menggunakan mesin USC (Uniaxial Compressive Strength) diperoleh nilai kuat tekan rata - rata untuk material prepack pihak ketiga dengan usia sampel 7 hari sebesar 15,90 Mpa dengan harga Rp. 4.400.000,00 /m 3 dan material prepack PT KSP pada usia sampel 7 hari diperoleh nilai kuat tekan rata - rata sebesar 15,80 Mpa dengan harga Rp. 2.489.196,00 /nr3 Pembuatan material mortar prepack memberikan hasil nilai kuat tekan yang sesuai dengan quality control dan sesuai dengan reductional cost PT KSP. Dengan nilai Efisiensi sebesar Rp.
1.910.804,00/ m 3
Kata Kunci : shotcrete, pongkor, reductional cost, PT KSP
KATA PENGANTAR
Puji syukur dipanjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas rahmat dan hidayah-Nya sehingga Penyusunan Laporan Kegiatan Penelitian dengan judul Penentuan M ixed Design Barn dengan Strength Index 35 MPa sebagai Substitusi Shotcrete M aterial di PT. Antam Tbk UBPE Pongkor ini dapat diselesaikan.
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Januari-Februari 2020.
Atas selesainya penyusunan laporan kegiatan penelitian ini, diucapkan terimakasih k e p ad a :
1. Bapak Drs. Bayu Pumama, Komisaris PT KSP
2. Bapak Drs. W ahid Sugiman, MT, Pit Direktur PEP Bandung 3. Bapak N.Imam Santoso, ST, General Manager PT KSP
Ucapan terimakasih penulis ucapkan juga untuk semua pihak yang telah membantu atas terlaksananya kegiatan penelitian kerja sama antara PT Karya Sakti Pumama dengan Politeknik Energi dan Pertambangan Bandung.
Semoga laporan penelitian ini bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan pada umumnya, dan khususnya ilmu pertambangan.
B o g o r,... M aret 2020 Penulis,
( )
KATA PENGANTAR
Puji syukur dipanjatkan kehadirat Tuhan Yang M aha Kuasa atas rahmat dan hidayah-Nya sehingga Penyusunan Laporan Kegiatan Penelitian dengan judul Penentuan M ixed Design Baru dengan Strength Index 35 MPa sebagai Substitusi Shotcrete M aterial di PT. Antam Tbk UBPE Pongkor ini dapat diselesaikan.
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Januari-Februari 2020.
Atas selesainya penyusunan laporan kegiatan penelitian ini, diucapkan terimakasih k e p a d a :
1. Bapak Drs. Bayu Pumama, Komisaris PT KSP
2. Bapak Drs. W ahid Sugiman, MT, Pit Direktur PEP Bandung 3. Bapak N.Imam Santoso, ST, General Manager PT KSP
Ucapan terimakasih penulis ucapkan juga untuk semua pihak yang telah membantu atas terlaksananya kegiatan penelitian keija sama antara PT Karya Sakti Pum am a dengan Politeknik Energi dan Pertambangan Bandung.
Semoga laporan penelitian ini bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan pada umumnya, dan khususnya ilmu pertambangan.
B o g o r,... M aret 2020 Penulis,
( )
DAFTAR ISI
Halaman
JU D U L ... i
PENGESAHAN... ii
R IN G K A SA N ... iii
KATA PEN G A N TA R ... iv
DAFTAR I S I ... v
BAB I PENDAHULUAN... 1
1.1. Latar Belakang Perm asalahan... 1
1.2. Rumusan M asalah... 2
1.3. Maksud dan Tujuan Penelitian... 2
1.4. Batasan M asalah... 2
1.5. Tinjauan Pustaka... 3
1.6. Hipotesis... 3
1.7. Metodologi dan Pelaksanaan Penelitian... 3
1.8. Hasil yang Diharapkan... 3
1.8. Manfaat Penelitian... 4
II LANDASAN T E O R I... 5
2.1. Tegangan Mula-mula dan Tegangan In situ ... 5
2.2. Pengaruh Lubang Bukaan Terhadap Lubang di Sekitam ya... 6
2.3. Sumber - sumber Ketidakmantapan Pada Lubang B ukaan... 7
2.4. Metode Stabilisasi Lubang Bukaan Tam bang... 10
III PEM BA H A SA N ... 14
3.1. Kondisi Eksisting... 14
3.1.1. Biaya Sebelum Perbaikan... 16
3.1.2. Kerugian... ;... 17
3.1.3. Dampak N eg atif... 17
3.2. Tindakan Perbaikan... 18
IV KESIMPULAN DAN SARAN... 27
6.1. K esim pulan... 27
6.2. Saran... 27
DAFTAR PU STA K A ... 28
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Permasalahan
PT Antam Tbk UBPE Pongkor merupakan perusahaan tambang emas yang menerapkan metode penambangan bawah tanah dengan cara cut and fill yang terletak di daerah Kabupaten Bogor Provinsi Jawa Barat. Metode ini dipilih menurut prinsip keselamatan {safety), efisiensi, dan ekonomi berdasarkan kondisi geologi dari endapan urat bijih, topografi lokasi tambang, geomekanika batuan samping dan endapan bijih.
Tipe endapan urat emas Blok Ciurug memiliki kemiringan relatif curam (70° - 80°), ketebalan 1 - 10 m, panjang 140 - 200 m, dan kedalaman lebih dari 300 m yang diperkirakan masih menerus ke bawah. Menurut fakta ini, kondisi penambangan yang cocok untuk menambang tipe endapan urat emas tersebut adalah dengan metode cut and fill secara mekanis dengan Decline Acces.
Dalam siklus operasi penambangan metode cut and fill, sistem penyanggaan menjadi sangat vital dalam mendukung kegiatan penambangan itu sendiri. Beberapa penyanggaan yang dipakai di PT Antam Pongkor diantaranya, pemasangan H-Beam, Wiremesh. Timberset dan Shotcrete. Di beberapa front kerja yang memiliki karakteristik massa batuan kelas III sarnpai kelas IV penggunaan shotcrete (semen tembak) sangat masih dilakukan. hal tersebut tidak terlepas dari kecepatan batuan untuk dapat tetap kompak menjaga dirinya sendiri {stand up time)sebelum mengalami kerutuhan {failure).
Untuk mengurangi penggunaan H-Beam pada kondisi batuan tertentu, PT Antam Tbk UBPE Pongkor mengaplikasikan metode shotcrete untuk penyanggaan yaitu shotcrete mekanis di Area Ciurug. Namun. penggunaan shotcrete mekanis belum dapat diaplikasikan di seluruh lokasi sehingga dibutuhkan shotcrete manual di beberapa lokasi tambang PT Antam Tbk UBPE Pongkor. PT Karya Sakti Purnama (selanjutnya disebut PT KSP) merupakan mitra kerja yang ditunjuk untuk melakukan shotcrete manual dengan metode dry mix.
Dalam pelaksanaan shotcrete manual, PT KSP bekerja sama dengan pihak ketiga untuk pemenuhan material mortar prepack. Namun, harga material prepack yang disupplai oleh pihak ketiga semakin meningkat dan membuat PT KSP berinovasi untuk membuat material mortar prepack sendiri dengan menggunakan pasir, screening dan semen yang diperoleh dari PT Antam. Tbk. UBPE, Pongkor dengan metoda PDCA (Plan Do Check Action).
1.2 Rumusan Masalah
Penggunaan metode shotcrete pada lokasi penambangan area Ciurug yang cukup m asif menyebabkan kebutuhan akan material shotcrete yang relatif besar. Kebutuhan material ini tidak dapat dilakukan oleh pihak ketiga dikarenakan harga dari material prepack tersebut yang cukup mahal sehingga dengan demikian diperlukan pembuatan
material sendiri untuk menekan biaya produksi.
Dengan demikian rumusan masalah yang menjadi fokus penelitian ini mencari komposisi material mortar sendiri yang pas sesuai dengan standar yang telah ditetapkan.
1.3 Maksud dan Tujuan Penelitian
Maksud dari penelitian ini adalah untuk memenuhi kebutuhan material prepack dengan harga yang lebih murah dibandingkan dengan yang ditawarkan oleh pihak ketiga.
Tujuan penelitian ini sebagai b e rik u t:
a. Menetapkan siklus kerja yang tepat dalam rangka meningkatkan produktifitas dari shotcrete.
b. Mendapatkan campuran material yang sesuai dengan yang telah ditetapkan oleh PT Antam Tbk UBPE Pongkor.
1.4 Batasan Masalah
Penelitian ini dilaksanakan pada kondisi tambang PT Antam Tbk UBPE Pongkor . yang berlokasi di Ciurug Level 600 periode Januari - Maret 2020.
1.5 Tinjauan Pustaka
Metode shotcrete adalah aplikasi mesin penyemprot beton yang ditemukan pada tahun 1910 oleh Carl Ethan Akeley (1864-1926). Beberapa keuntungan dari metode shotcrete diantaranya :
a. Rongga-rongga pada permukaan akan terisi bahkan pada permukaan yang tidak beraturan.
b. Pengikatan yang baik antara bahan yang dipakai dan permukaan yang dikerjakan.
c. Menekan biaya pemasangan bekisting dan pembesian.
d. Menjangkau bidang kerja yang sulit untuk dijangkau (fleksibel).
1.6 Metodologi dan Pelaksanaan Penelitian
Metodologi dan pelaksanaan penelitian ini dimulai dari : 1. Tahap studi lapangan
Tahap studi lapangan yaitu dengan pengambilan data primer dan sekunder Data primer meliputi :
- Siklus kerja
Data sekunder meliputi :
- Hasil perhitungan rebound dari material shotcrete
- Hasil pengujian laboratorium tentang kekuatan dari shotcrete 2. Tahap perhitungan dan analisis data
Pada tahap ini diperoleh data baik primer yaitu siklus kerja, dan sekunder diolah dengan menggunakan perhitungan - perhitungan secara teoritis antara lain :
a. Melakukan analisis dengan membuat analisis perubahan waktu kerja b. Menganalisis uji kekuatan dari shotcrete
3. Pengolahan data
Data yang telah diperoleh di lapangan kemudian digunakan untuk menyimpulkan apakah material yang dibuat dapat memenuhi spesifikasi yang telah ditetapkan.
Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 1.1.
1.7 Hasil yang Diharapkan
Hasil yang diharapkan dari penelitian ini adalah didapatkan turunnya biaya pembelian material shotcrete, meningkatkan produktiftas kerja shotcrete serta mendukung program efisiensi PT Antam Tbk UBPE Pongkor.
1.8 Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah :
1. Memperoleh mix design material mortar prepack yang digunakan untuk shotcrete dengan metode dry.
2. Mendukung standar kriteria Quality Control.
3. Mendukung program reduction cost PT Karya Sakti Purnama
I
Gambar 1.1 Diagram Alir Penelitian
LANDASAN TEORI BAB II
2.1 Tegangan Mula-mula dan Tegangan Insitu
Tegangan insitu merupakan tegangan alamiah yang bekerja di dalam massa batuan yang terdiri dari tegangan gravitasi, tegangan tektonik, tegangan sisa dan tegangan normal. Batuan pada kedalaman tertentu memiliki tegangan (stress) yang timbul akibat keberadaan lapisan yang berada tepat di atasnya dan yang timbul akibat peristiwa tektonik (Kramadibrata, 2012). Sebelum dilakukan penggalian, massa batuan dalam kondisi setimbang. Setelah dilakukan penggalian kesetimbangan tersebut terganggu dan dapat mengubah distribusi tegangan awal.
Gambar 2.1
Distribusi Tegangan Sebelum Dan Setelah Penggalian (Kramadibrata, 2012) Tegangan terdiri dari tegangan vertikal dan tegangan horizontal. Pendekatan yang dilakukan untuk mengetahui tegangan vertikal adalah dengan asumsi berat batuan yang dari permukaan dikali dengan kedalaman dari permukaan sampai ke bukaan (Hoek dan Reiser, 1998).
av = y z ....(3.1)
a v= Tegangan vertikal (ton/m2)
5
y = Bobot isi batuan (ton/m3) z = Kedalaman (m)
Sementara untuk mengestimasi tegangan horizontal jauh lebih sulit dibandingkan dengan tegangan vertikal. Biasanya, perbandingan tegangan horizontal terhadap tegangan vertikal diasumsikan dengan k, maka :
oh = k av = kyz ....(3.2)
Keterangan :
a h = Tegangan Horizontal (ton/m2) y = Bobot isi batuan (ton/m3) z = Kedalaman (m)
Terzaghi dan Richart (1952) mengusulkan bahwa gravitasi tidak mempengaruhi nilai k, maka dari itu didapatlah persamaan
k = £ ....(3.3)
Keterangan : n = Poison Ratio
Sheorey (1994) mengembangkan persamaan untuk menentukan k dengan rumus
k = 0,25 + 7Eh(0,001+ j) ....(3.4)
Keterangan :
Eh = Modulus deformasi bagian atas dari kulit bumi yang diukur pada arah horizontal (GPa)
z = Kedalaman (m)
Berbagai persamaan dibuat oleh para ahli untuk mengestimasi tegangan horizontal pada massa batuan. Sampai saat ini belum ada persamaan yang pasti untuk menentukan besamya tegangan horizontal pada massa batuan. Semua persamaan yang ada barn sebatas pendekatan.
2.2 Pengaruh Lubang Bukaan Terhadap Lubang di Sekitarnya
Berdasarkan pengaruh lubang bukaan, kondisi tegangan dapat dibedakan dalam dua daerah, yaitu near field zone dan far field zone. Dari persamaan Kirsch (1898), dapat diketahui bahwa untuk k = 1 near field zone terjadi pada daerah dengan jarak hingga 5 R, sedangkan fa r field zone terjadi di daerah yang berjarak lebih besar daripada 5 R.
6
Gambar 2.2
Near and Far Field Zone pada Lubang bukaan (Duffaut, 1981)
Akibat dari penggalian bukaan pada massa batuan, maka di sekitar lubang bukaan akan tercipta zona plastis. Zona plastis adalah zona yang massa batuannya sudah tidak mempunyai kekuatan lagi sehingga tidak dapat mempertahankan keadaannya dan sewaktu-waktu dapat runtuh. Duffaut, (1981) mengemukakan persamaan untuk menentukan jari - jari daerah plastik (R’) pada suatu lubang bukaan bawah tanah.
[ 2 1f a o ( K - l ) + a cV L l + K { G c )
Keterangan :
R’ = Jari - jari daerah plastik R = Jari - jari lubang bukaan d> = S udut g esek dalam
„
1+sin<t>..,
K = -— —- , jika oh= Ov 1 -sirup
....(3.5)
2.3 Sumber - sumber Ketidakmantapan Pada Lubang Bukaan
Kemantapan suatu lubang bukaan bawah tanah tak hanya tergantung pada faktor geologi, namun juga tergantung pada hubungan tegangan dan kekuatan di dalam massa batuan. Pada bukaan yang dekat dengan permukaan, pengaruh yang paling kuat adalah kondisi struktur geologi, dan derajat pelapukan massa batuan.
Sedangkan bukaan yang jauh dari permukaan faktor yang lebih berpengaruh
7
adalah reaksi massa batuan terhadap tegangan yang ada disekitar lubang bukaan (Hoek, 1995).
Untuk mengetahui kondisi kemantapan atau ketidakmantapan suatu lubang bukaan di bawah tanah tidaklah mudah. Banyak faktor yang mempengaruhi kemantapan suatu lubang bukaan, sehingga yang dapat dilakukan adalah pendugaan dan perkiraan berdasarkan analisis gejala yang terjadi. Keadaan tidak mantap hampir selalu berhubungan dengan keselamatan pekerja dan struktur tambang secara keseluruhan.
Dalam kaitannya dengan perancangan penggalian bawah tanah, Hoek & Brown ( 1980) mengidentifikasi ada empat sumber utama ketidakmantapan suatu lubang bukaan, yaitu :
1. Ketidakmantapan akibat dari struktur geologi yang tidak menguntungkan seperti sesar dan kekar pada batuan keras.
Keberadaan struktur geologi di dalam massa batuan akan mengganggu kesetimbangan tegangan dan dapat menyebabkan tegangan tersebut terdistribusi kembali untuk mencari kesetimbangan barunya.
2. Ketidakstabilan akibat dari tegangan yang berlebihan di dalam batuan yang juga berasosiasi dengan batuan keras dan dapat terjadi pada tambang berkedalaman besar atau pada penggalian sangat besar pada kedalaman yang dangkal.
Hasil pengukuran tegangan in-situ menunjukkan bahwa hubungan tegangan horiontsal dan kedalaman disebut low moderate tetapi konsisten dengan yang diperkirakan berdasarkan tektonik dari zona batuan setempat (SCT,1994). Ini berarti bahwa tegangan horisontal akan meningkat sebagai fungsi kedalaman.
Masalah yang perlu diperhatikan dalam kaitannya dengan faktor tegangan terinduksi ialah kemungkinan teijadinya gejala pelesakan dan gejala rentakan batuan, akibat tegangan horisontal yang berlebihan.
3. Ketidakmantapan akibat dari pelapukan atau pemekaran yang umumnya berasosiasi dengan batuan yang relatif buruk ( poor rock) atau pada batuan yang berselang-seling antara lemah dan keras.
Pelapukan dinding terowongan : Pada dinding terowongan yang mengalami runtuhan terjadi pada pelapukan pada batuan tipe tertentu seperti batu lempung
8
yang memang rapuh jika terkena atmosfir. Jadi jelas bahwa pelapukan akan sangat mengurangi kekuatan batuan secara drastis.
4. Ketidakmantapan akibat dari tekanan air tanah yang berlebihan atau mengalir, dapat terjadi pada hampir semua jenis batuan tetapi biasanya akan berpengaruh serius apabila berasosiasi dengan ketiga kondisi di atas.
Kekuatan batuan rendah dan peka terhadap air : Di samping berkekuatan rendah (ac ): 11,9 - 26,6 MPa), beberapa jenis batuan peka terhadap air dan batu lempung . Teijadinya runtuhan biasanya teijadi pada lubang bukaan dengan jenis-jenis batuan tersebut.
Hubungan sebab-akibat dari ketidakmantapan terowongan dapat dinyatakan
Gambar 2.3
Hubungan Sebab-Akibat Ketidakmantapan Terowongan Sumber: Disertasi S.Koesnaryo
9
2.4 Metode Stabilisasi Lubang Bukaan
Secara umum, terdapat 2 (dua) jenis sistem penyanggaan yang digunakan, yaitu reinforcement dan support. Reinforcement adalah sistem perkuatan terhadap massa batuan yang dapat memberikan reaksi langsung terhadap beban yang diterima. Sedangkan support adalah sistem perkuatan yang diaplikasikan untuk menahan atau menyangga massa batuan tetapi tidak memberi reaksi langsung terhadap beban yang diterima.
Berikut adalah jenis-jenis reinforcement pada suatu terowongan : 1. Rock bolt
Rockbolt atau biasa disebut baut batuan digunakan untuk memperkuat massa batuan secara langsung. Biasanya rockbolt dipasang bersamaan dengan wiremesh sehingga fungsi keduanya dapat maksimal.
Ukuran rockbolt biasanya 1,4 m, 2 m dan 2,4 m. Untuk aplikasi di lapangan terdapat 2 jenis rockbolt, yaitu rockbolt galvanis dan ungalvanis. Penggunaan rockbolt jenis galvanis biasanya digunakan untuk front development;
sedangkan untuk produksi digunakan jenis rockbolt ungalvanis. Rockbolt galvanis sendiri dipasang pada front development karena front development
digunakan untuk akses selama tambang bawah tanah masih beroperasi
Gambar 2.5
Kombinasi Rockbolt dan Wiremesh (Hoek and Wood, 1987) 10
2. Wire mesh
Wiremesh adalah rangkaian besi yang terdiri dari baris parallel dan kolom kawat yang saling berpotongan. Kabel — kabel atau wire yang berpotongan ini biasanya disambung dengan pengelasan agar saling sempuma dan kokoh.
Aplikasi wiremesh yaitu dengan mengkombinasikan dengan penggunaan rockbolt.
3. Shotcrete (semen tembak)
Shotcrete adalah suatu proses dimana beton diproyeksikan atau disemprotkan di bawah tekanan dengan menggunakan suatu alat bantu atau alat semprot ke suatu permukaan untuk membentuk bentuk struktural seperti dinding, lantai dan atap. Keuntungan dari shotcrete yaitu memiliki kekuatan dan daya tahan yang besar, permeabilitynya rendah dan dapat diaplikasikan pada bentuk apapun. Hal ini membuat shotcrete banyak digunakan sebagai sal ah satu pilihan tunggal bagi kontruksi - kontruksi tertentu seperti terowongan sipil dan tambang - tambang bawah tanah serta pada dinding penahan tanah.
Berikut adalah jenis-jenis support pada suatu terowongan : 1. Steel Set
Serangkaian baja pada umumnya menggantikan kayu sebagai sistem pendukung 'pasif tradisional dalam konstruksi bawah tanah. Istilah 'pasif berasal dari fakta bahwa baja (atau kayu) tidak berinteraksi dengan batu dengan cara yang sama seperti batu gantung atau penopang ( Gambar 3.6). Unsur-unsur ini menjadi bagian dari massa batu dengan cara yang sama seperti penguatan menjadi bagian beton di beton bertulang.
Tekanan maksimum support p SSm ax dari steel set adalah
Pssmax = ^ ... (3.37)
SI ro
a ys adalah kekuatan luluh dari baja (MPa) Es adalah modulus Young dari baja (MPa) As adalah luas penampang bagian (m )
s\ adalah jarak yang ditetapkan sepanjang sumbu terowongan (m) r0 adalah radius terowongan (m)
Kekerasan Kss dari steel set adalah
11
Gambar 2.6
Steel Set Support. ( Hoek et a l , 2008)
2. Steel archs
Merupakan salah satu material yang digunakan untuk mendukung sistem perkuatan terowongan . Penggunaan steel archs pada tambang bawah tanah sudah banyak diaplikasikan. Hal ini dikarenakan steel archs yang portable di dalam pemasangannya sehingga dapat mempersingkat waktu pemasangannya sehingga akan berdampak pada tahapan kegiatan tambang selanjutnya.
Gambar 3.7
Toussaint-Heintz-mann yielding arch : (a) cross section; (b) clamp joint;
(c) alternative joint; (d) arch configuration before and after yielding
Steel archs banyak digunakan untuk mendukung perkuatan jalan raya di tambang batu bara dimana mereka sering diminta untuk mempertahankan deformasi yang cukup besar. Deformasi yang besar ini dapat diatasi dengan menggunakan lengkungan yang menghasilkan elemen yang dirancang untuk beban gelincir yang telah ditentukan (Gambar 3.7). Hal ini akan mereduksi dari deformasi yang terjadi pada terowongan tersebut.
13
BAB III PEMBAHASAN
3.1 Kondisi eksisting
Untuk monitoring proses pencampuran material mortar prepack di PT KSP dengan cara membandingkan harga pembelian material mortar prepack pada pihak ketiga dengan pencampuran material mortar prepack yang dicampur oleh pihak PT KSP.
Pada awalnya, biaya pembelian material mortar prepack dari pihak ketiga perlu mengeluarkan biaya sebesar Rp. 4.400.000,00 /m3. Semakin tingginya biaya yang diperlukan untuk penyediaan material mortar prepack berdampak pada penyediaan material yang tidak teratur. Dengan demikian, PT KSP melakukan inovasi untuk mencampur material mortar prepack sendiri untuk memenuhi kebutuhan shotcrete manual.
Material yang digunakan untuk pembuatan material mortar prepack diperoleh dari PT Antam, Tbk. UBPE, Pongkor berupa pasir, screening, dan semen.
Sedangkan, untuk memenuhi material seperti silica fume dan bahan serta alat pendukung lainnya disiapkan oleh pihak PT KSP. Material mortar prepack hasil pencampuran PT KSP telah diuji dan dianalisa baik secara langsung dan tidak langsung.
Untuk pengujian secara langsung dilakukan di lokasi pencampuran juga lokasi spray shotcrete. Sedangkan untuk pengujian serta analisa tidak langsung dilakukan di laboratorium PT BASF dengan menggunakan mesin UCS (Uniaxial Compressive Strength).
Tabel 3.1
Biaya Penyediaan Material Mortar Prepack Sebelum Perbaikan No Keterangan Harga per m3 material shotcrete
1 M a te r ia l p r e p a c k R p 4 .0 0 0 .0 0 0
2 P a j a k P P n 1 0 % R p 4 0 0 .0 0 0
Total Rp 4.400.000
Sumber: Kegiatan Shotcrete PT KSP
14
Tabel 3.2
Siklus Kerja Shotcrete Sebelum Perbaikan
N o W a k tu ( ja m )
K e te r a n
D a r i K e T o t a l
1 1 0 .0 0 10.15 0 ,3 S a fe ty ta lk
2 1 0.15 1 2 .0 0 1,8 T ra n s p o r ta s i m a te r ia l
3 1 2 .0 0 1 3 .0 0 1,0 I s tir a h a t
4 1 3 .0 0 1 4 .0 0 1,0 P e r s ia p a n s h o tc r e te ( A ir , a n g in , c h e c k lis t, h o u s e k e e p in g a re a )
5 1 4 .0 0 1 4 .3 0 0 ,5 S h o tc r e te (S p ra y )
6 1 4 .3 0 1 5 .3 0 1,0 I s tir a h a t
7 1 5 .3 0 1 6 .0 0 0 ,5 J a m b la s t in g k a r e n a d e k a t lo k a s i b la s tin g
8 1 6 .0 0 1 6 .3 0 0,5 S h o tc r e te (S p r a y )
9 1 6 .3 0 1 8 .0 0 1,5 I s tir a h a t
10 1 8 .0 0 1 9 .0 0 1,0 H o u s e k e e p i n g a r e a d a n c le a n u p m e s in
11 1 9 .0 0 1 9 .3 0 0,5 P e r ja la n a n d a ri F r o n t k e r ja k e I m p l a c e m e n t T a m b a n g
T O T A L 10 W a k tu T e r s e d ia
6 W a k tu K e r ja
Tabel di atas menerangkan mengenai siklus kerja harian shotcrete sebelum dilakukan perbaikan. Waktu tersedia 10 jam dan waktu kerja efektif 6 jam dengan pekerjaan shotcrete selama 2 jam dan 4 jam yang digunakan untuk pekerjaan pendukung lainnya. Dengan demikian waktu kerja shotcrete dinyatakan kurang efektif karena terlalu lama waktu yang tersedia untuk istirahat.
15
SIKLUS KERJASHOTCRETE SEBELUM PERBAIKAN
Gambar 3.1
Siklus Kerja Sebelum Dilakukan Perbaikan
3.1.1 Data Biaya Pemakaian Material Mortar Prepack Sebelum Perbaikan Biaya pemakaian material prepack yang diperoleh dari pihak ketiga (sebelum perbaikan) untuk 1 m3 adalah sebesar Rp. 4.400.000,00. Berikut ini merupakan tabel
16
data pemakaian material mortar prepack sebelum pemakaian pada periode Januari 2020 sampai dengan Februari 2020:
Tabel 3.3
N O P E R I O D E M A T E R I A L
T E R P A K A I ( m 3) B I A Y A P E M A K A I A N M A T E R IA L
1 J a n u a r i 2 0 2 0 3 2 ,3 0 R p 1 4 2 .1 3 5 .7 1 4
2 J a n u a r i 2 0 2 0 4 4 ,5 2 R p 1 9 5 .8 7 8 .5 7 1
3 J a n u a r i 2 0 2 0 5 2 ,7 5 R p 2 3 2 .1 0 0 . 0 0 0
4 J a n u a r i 2 0 2 0 3 7 ,8 4 R p 1 6 6 .4 9 2 .8 5 7
5 J a n u a r i 2 0 2 0 3 3 ,2 3 R p 1 4 6 .2 2 1 .4 2 9
6 F e b r u a r i 2 0 2 0 2 8 ,8 9 R p 1 2 7 .1 2 8 .5 7 1
7 F e b r u a r i 2 0 2 0 2 0 ,2 7 R p 8 9 .1 7 8 .5 7 1
8 F e b r u a r i 2 0 2 0 1 2 ,9 3 R p 5 6 . 8 8 5 .7 1 4
9 F e b r u a r i 2 0 2 0 1 6 ,3 4 Rp 7 1 . 8 9 2 .8 5 7
10 F e b r u a r i 2 0 2 0 6 ,2 7 R p 2 7 .5 7 8 .5 7 1
11 F e b r u a r i 2 0 2 0 2 1 ,2 5 0 R p 9 3 . 5 0 0 .0 0 0
T O T A L 3 0 6 ,5 9 R p 1 . 3 4 8 . 9 9 2 . 8 5 7
Biaya Pemakaian Material Mortar Prepack Sebelum Perbaikan
3.1.2 Kerugian Penggunaan Material Mortar Prepack Sebelum Perbaikan
Biaya pembelian material mortar prepack sebelum perbaikan sebesar Rp.
4.400.000, 00 / m3. Tingginya biaya yang harus dikeluarkan untuk pembelian material mortar prepack menjadikan stock atau persediaan material mortar prepack menjadi terbatas. Keterbatasan material mortar prepack menyebabkan kerugian karena shotcrete terhambat denngan hilangnya waktu kerja.
Tabel 3.4
Kehilangan Waktu Kerja Saat Tidak Ada Material
N O P E R IO D E K E H IL A N G A N W A K T U
K E R J A ( H A R I) K E T E R A N G A N
1 J a n u a r i 2 0 2 0 3 T id a k a d a m a te r ia l
2 J a n u a r i 2 0 2 0 6 T id a k a d a m a te r ia l
3 J a n u a r i 2 0 2 0 2 T id a k a d a m a te r ia l
4 J a n u a r i 2 0 2 0 4 T id a k a d a m a te r ia l
5 J a n u a r i 2 0 2 0 16 T id a k a d a m a te r ia l
6 F e b r u a r i 2 0 2 0 8 T id a k a d a m a te r ia l
7 F e b r u a r i 2 0 2 0 9 T id a k a d a m a te r ia l
8 F e b r u a r i 2 0 2 0 21 T id a k a d a m a te r ia l
17
9 F e b r u a r i 2 0 2 0 4 T id a k a d a m a te r ia l
10 F e b r u a r i 2 0 2 0 1 T id a k a d a m a te r ia l
11 F e b r u a r i 2 0 2 0 11 T id a k a d a m a te r ia l
3.1.3 Dampak Negatif Dari Pemakaian Material Prepack Pihak ketiga terhadap QCDSMES.
Tabel 3.5 QCDDSMES
A s p e k S e b e lu m P e r b a ik a n
Q u a lit y ( Q )
K u a lita s m a te r ia l p r e p a c k m o r t a r y a n g d ig u n a k a n s e s u a i d e n g a n s t a n d a r d a ri p ih a k Q u a lit y C o n t r o ll
C o s t ( C )
P e n g g u n a a n m a te r ia l m o r t a r p r e p a c k d a r i p ih a k k e tig a p e r lu b ia y a R p . 4 . 4 0 0 . 0 0 0 , 0 0 / m 3 m a te r ia l
D e liv e r y ( D )
M a te r ia l m o r t a r p r e p a c k in d e n k a r e n a d ip e r o le h d a r i p ih a k k e tig a d e n g a n h a r g a y a n g tin g g i
S a f e ty ( S ) -
M o r a l ( M )
K a r y a w a n t id a k b e k e r ja k a r e n a a d a n y a p e n g a lih a n t e n a g a k e r ja s a a t m a te r ia l m o r t a r p r e p a c k in d e n
E n v ir o n m e n t (E ) P la s tic b a g ( k a r u n g ) b e k a s m a te r ia l d ib u a n g d i T P S S e c u r it y (S ) -
Karena kegiatan shotcrete PT KSP terhambat oleh penyediaan material mortar prepack yang disebabkan oleh harga material yang tinggi menjadikan PT KSP berinovasi dan bekerjasama dengan Pihak PEP Bandung untuk memproduksi material mortar prepack sendiri.
3.2 Tindakan Perbaikan
Untuk mengatasi masalah diatas, maka perlu dilakukan perbaikan agar diperoleh material prepack yang sesuai dengan standar quality control dan biaya pengeluaran PT KSP. Sehingga material prepack tersebut dapat menjadi altematif atau pengganti penggunaan material mortar prepack yang diperoleh dari pihak ketiga.
18
Tabel 3.6 5W2H
Why What Where Who
How (cara membuat mortar)
How Much
Agar diperoleh material mortar prepack untuk shotcrete yang sesuai dengan standar quality
control dan
reductional cost PT KSP.
Pembuatan Material Mortar Prepack sendiri Untuk Shotcrete
Laboratorium
PT SIKA PT SIKA
I.Pengujian kadar air dan kadar lumpur pada material
pasir dan
material screening.
RpO
Implacement Tambang
Tenaga kerja shotcrete PT KSP
2. Pengeringan material pasir dan screening dengan cara manual (matahari).
RpO
Implacement Tambang
Dita, Eneng, &
Tenaga kerja shotcrete
3. Mixing Material
Shotcrete Rp2.489.196/m3
Front Kerja Tenaga kerja
shotcrete 4. Sampling material prepack dengan menggunakan silinder berukuran 15 x 30 cm dan box sample berukuran 20 cm x 2 0 cm.
Rp.O
Front Kerja Tenaga kerja
shotcrete Rp. 0
Front Kerja Team Geotehnik
5. Pengujian Kuat Tekan dengan schmidt hammer
Rp.O
Laboratorium PT BASF
Dita,Imam S, Amstrong T
Pengujian kuat tekan dengan mesin UCS yang dilakukan laboratorium PT BASF
Rp.O
Kantor MPD
, Dita, Eneng
6. Dibuat standar
mix design
material prepack PT KSP.
Rp.O
19
Dari tabel diatas dapat ditetapkan tindakan perbaikan sebagai berikut.
No Persiapan Hasil Perbaikan
2 0
1 Menyiapkan alat dan bahan Alat yang digunakan :
Gelas Ukur Timbangan
Penggaris Sillindersample (1 5 x3 0 cm)
Box Sample (20 x 20) Kunci Inggris Moln (Mixer) Scop Cangkul Pengki Bahan yang digunakan :
Pasir Screening Semen Silica fume Solar Karung Tali Rapia
Tabel 3.7
Alur Perbaikan
2 1
Pengujian kadar air dan kadar lumpur pada pasir dan screening
Pembuatan Material Mortar Prepack Sampling Material Mortar Prepack Uji kuat tekan sampel Material Mortar Prepack
2 2
23
MIXING MATERIAL MORTAR PREPACK SHOTCRETE PT. KSP
Pengeringan Material Pasir dan screening
mm
Sampling material pasir dan screening : 1. Pengujian kadar air 2. Pengujian kadar lumpur
Sampling material mortar dan uji kuat tekan sampel dengan menggunakan mesin Uniaxial Compressive Strength (UCS) &
Schmidt hammer
Gambar 3.2
Skema Pembuatan Material Mortar Prepack Shotcrete 24
SIKLUS KERJA SHOTCRETE SEBELUM PERBAIKAN
Safety talk ■
>1
ii
Mixing material mortar prepack
)
4
Transport material mortar prepack
Vr
Scalling A House keeping area
» - i - l
5 - 1 t
4f
Shotcrete
— w
- f
Clean up alat shotcrete
?§2
\/
House keeping area
I 1-
- -
Gambar 3.3
Skema Kerja Shotcrete Setelah Perbaikan
25
Dengan adanya inovasi pembuatan material mortar prepack untuk shotcrete, maka siklus kerja shotcrete mengalami perubahan. Berikut ini merupakan tabel siklus kerja shotcrete setelah dilakukannya perbaikan :
Tabel 3.8
Siklus Kerja Shotcrete Sebelum dan Sesudah Perbaikan
S e b e lu m P e rb a ik a n S e te la h P e r b a ik a n
W aktu (jam )
K eterangan
W aktu (jam )
Keterangan
Dari Ke Total Dari Ke Total
1 10.00 10.15 0,3
S a fe ty ta lk 1 10.05 10.20 0,25
S a fe ty ta lk
2 10.15 12.00 1,8
Transportasi material 2 10.20 12.00 1,67 Menjemur dan m ix in g material s h o tc re te
3 12.00 13.00 1
Istirahat 3 12.00 13.00 1 Istirahat
4 13.00 14.00 1
Persiapan s h o tc re te (Air, angin, checklist, house keeping area)
4 13.00 15.00 2
Menjemur, m ix in g , packing material s h o tc re te , dan lo a d in g
5 14.00 14.30 0,5
S h o tc re te(Spray) 5 15.00 16.00 1
B la s tin g
6 14.30 15.30 1
Istirahat
6 16.00 17.00 1
Persiapan s h o tc re te (Air, angin, checklist, house keeping area) 7 15.30 16.00 0,5 Jam b la s tin g karena
dekat lokasi blasting 7 17.00 18.30 1,5
S h o tc re te (Spray)
8 16.00 16.30 0,5
S h o tc re te (Spray) 8 18.30 19.20 1
Istirahat
9 16.30 18.00 1,5
Istirahat 9 19.20 20.20 0,5 H o u s e k e e p in g a re a dan c le a n u p mesin 10 18.00 19.00 1 H o u s e k e e p in g a re a
dan c le a n u p mesin
10 20.20 20.50 0,5
Perjalanan dari Lokasi kerja ke Im p la c e m e n t Tambang
11 19.00 19.30 0,5
Perjalanan dari F ro n t kerja ke Im p la c e m e n t Tambang
10 W aktu Tersedia
10 W aktu T ersedia TO T A L
8 W aktu Kerja
6 W aktu Kerja
Tabel di atas menjelaskan mengenai siklus kerja harian shotcrete sebelum dan sesudah dilakukan perbaikan. Pada kedua tabel di atas memiliki waktu tersedia selama 10 jam dengan waktu kerja efektif yang berbeda. Hal ini dikarenakan pada siklus kerja shotcrete sebelum dilakukan perbaikan tidak ada pekeijaan untuk pembuatan material mortar shotcrete (mixing material) sendiri. Sedangkan, pada siklus kerja setelah dilakukannya perbaikan terdapat pekerjaan tambahan yang dilakukan oleh tenaga kerja shotcrete yaitu pembuatan material prepack mortar shotcrete sehingga waktu kerja akan
26
lebih efektif karena waktu kerja sebelum dilakukan perbaikan hanya 6 jam dan waktukerja setelah perbaikan berubah menjadi 8 jam.
Pembuatan material mortar prepack PT KSP dilakukan dengan menggunakan material yang sesuai dengan standar quality control. Material ini merupakan material yang telah disediakan oleh PT Antam, Tbk. UBPE berupa pasir, screening, dan semen. Sedangkan material tambahan berupa silica fume disediakan oleh PT KSP. Untuk memastikan material pasir dan screening telah sesuai dengan standar quality control, maka sampling pengujian kadar lumpur dan kadar air khusus material pasir dan screening dilakukan 1 kali dalam 2 minggu. Sedangkan sampling material mortar prepack shotcrete dilakukan oleh pihak PT BASF.
Kadar air diperoleh dari hasil pengujian laboratorium PT Sika (Lampiran Pengujian Kadar Air dan Lumpur Material Agregat) berdasarkan dengan standar ASTM C l28. Berikut merupakan data hasil pengujian kadar air pada material pasir :
Tabel 3.9
Kad ar Air Mat erial Pasir
NO T A N G G A L P E N G U J IA N K A D A R A IR S T A N D A R A S T M C 1 28
1 03/01/2020 4,20% 14%
2 07/01/2020 6,40% 14%
3 20/01/2020 2,00% 14%
4 27/01/2020 10,4% 14%
No T a n g g a l
S a m p lin g T a n g g a l T e s t B e ra t S a m pel (K g )
ucs
(M p a)
S ta n d a r P T A n ta m , T b k . U B P E
U sia S a m p e l
UCS ( M p a )
1 30-Jan-15 6 Febuari
2015
6,192 16,6 7 15
6,198 15,8 7 15
R a ta - ra ta 6 ,1 9 5 16,2
27 febuari 6,98 22,4 28 2 0 ,2 5
27
2 30-Jan-15 2015 6,9 21,9 28 2 0 ,2 5
R a ta - ra ta 6 ,9 4 2 2 ,1 5
Tabel 3.10
Nilai Uji Kuat Tekan (UCS) Material Mortar Prepack PT KSP
2 8
BAB IV
KESIMPULAN DAN SARAN
4.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil evaluasi dari hasil pengujian kuat tekan pada sampel dengan menggunakan mesin USC (Uniaxial Compressive Strength) diperoleh nilai kuat tekan rata - rata untuk material prepack pihak ketiga dengan usia sampel 7 hari sebesar 15.90 Mpa dengan harga Rp. 4.400.000.00 /m3 dan material prepack PT KSP pada usia sampel 7 hari diperoleh nilai kuat tekan rata - rata sebesar 15,80 Mpa dengan harga Rp. 2.489.196,00 /m 3 Pembuatan material mortar prepack memberikan hasil nilai kuat tekan yang sesuai dengan quality control dan sesuai dengan reductional cost PT KSP. Dengan nilai Efisiensi sebesar Rp. 1.910.804.00 / m3
4.2 Saran
1. Perlu dilakukan kegiatan monitoring secara terus menerus agar hasil yang didapatkan sesuai dengan ketentuan yang berlaku
2. Diperlukan proses validasi untuk memastikan hasil empirik dari hasil penelitian ini
DAFTAR PUSTAKA
I. Bienawski, Z.T., Engineering Rock Mass Classification. John Wiley & Sons.
Inc. New York, halaman 7. 1989
2. Bieniawski, Z.T., Rock Mechanics Design in Mining and Tunneling. AA.
Balkema. Rotterdam, halaman, 169, (1984)
3. Brady, B.H.G dan Brown, E.T., Rock Mechanics for Underground Minings.
George Allen & Unwin, L on d o n ,, 464 .1985
4. Bickel, J.O., et al. Tunnel Engineering Handbook. Springer. 1996
5. Goodman, Richard E., Introduction to Rock Mechanics, John Wiley and Sons.
USA. 1989
6. Hoek, E., Kaiser, PK., Bawden. W.F. Support o f Underground Excavation in Hard Rock. 1998.
7. Kolymbas, D., Tunnelling and Tunnel Mechanics. Springer, Austria. 2008 8. Mahtab, Grasso. Geomechanics Principles in the Design o f Tunnel Caverns in
Rock. Elsevier Science Publisher. 1992.
9. Koesnaryo, S., 1999 ,Ketidakmantapan Struktur Terowongan Pada Batuan Lemah di Area Tambang Batubara Bawah Tanah Ombilin Sawahlunto Sumatera Barat. Disertasi Doktoral ( tidak dipublikasikan ). Program Studi Rekayasa Pertambangan Bidang Khusus Geomekanika. ITB
10. Saptono, S., Analisis Kemantapan Lombong pada Sistem Penambangan Cut and Fill di Unit Pertambangan Emas Pongkor P T Aneka Tambang. Tesis Magister (tidak dipublikasikan). Program Studi Rekayasa Pertambangan Bidang Khusus Geomekanika. ITB (1997)
I I . Sullem, J. Panet, M dan Guenot, A., A New Aspect in Tunnel Closure Interpretations, 26-th US Symposium on Rock Mechanics, South Dakota Scool o f Mines and Technology. Rapid City, AD.'26-28 June 1985
12. Brady, B.H.G dan Brown, E.T., 2005, Rock Mechanics fo r Underground Minings. George Allen & Unwin, London
13. Widodo, N.P., Evaluation o f Rock Mass Condition at Cikoneng Bypass Ch 36.5 - 39 m. PT LAPI ITB (2008).
14. Hoek, E., Ceranza-Tores, C., Corkum B. 2002, Hoek-Brown Failure- Ed.2002., Proceeding o f the 5th North American Rock Mechanics Symposium, and 17th Tunneling Association o f Canada Conference, NARM-TAC 2002., July 7-10., University o f Toronto.
15. Omer Aydan., 2018, Rock Reinforcement and Rock Support. Department o f Civil Engineering, University o f the Ryukyus, Nishihara, Okinawa, Japan 16. Sullem, J. Panet, M dan Guenot, A., A Closure Analysis in Deep Tunnels.
International Journal o f Rock Mechanics and Mining Science, Volume 24 N o.3 June 1987, halaman 145-154 (1987.a)
