1 1.1. Latar Belakang
Keselamatan dan kesehatan kerja atau dikenal dengan K3 merupakan aspek yang sangat penting bagi suatu perusahaan dalam menjamin keamanan dan kenyamanan bagi karyawan. Hal ini menjadi sangat penting karena secara tidak langsung akan berpengaruh terhadap kelangsungan operasional perusahaan.
Menurut sejarah perkembangan tambang di dunia, telah banyak terjadi kelalaian dalam operasional kerja yang menimbulkan bahaya bagi pekerja tambang baik kejadian yang disebabkan oleh kelalaian pekerja itu sendiri maupun akibat kondisi alam dan faktor lain yang mempengaruhi. Beberapa kasus keselamatan kerja yang terjadi pada area tambang di antaranya adalah runtuhnya dinding tambang, banjir lumpur, terpapar gas beracun, hingga terkena ledakan akibat peledakan tambang bawah tanah. Di antara kasus-kasus yang ada, terdapat beberapa peristiwa kecelakaan terburuk di dunia seperti ledakan debu batu bara yang menewaskan 1.549 pekerja bawah tanah di China pada 26 April 1942 serta ambruknya tambang bawah tanah San Jose, 2010 yang menyebabkan lebih dari 33 orang penambang terjebak selama 69 hari hingga akhirnya dapat diselamatkan oleh tim evakuasi tambang. Kejadian demikian juga pernah terjadi di lingkungan kerja PT Freeport Indonesia, salah satunya ialah kejadian pada 14 Mei 2013 pada area tambang Big Gossan di mana diketahui sekitar 30 orang tewas akibat runtuhnya tambang bawah tanah. Kejadian ini merupakan salah satu tragedi terbesar semenjak PT Freeport Indonesia beroperasi.
Untuk mencegah terjadinya jatuahan batuan atau runtuhnya bukaan tambang dilakukan upaya dalam peningkatan keselamatan dan kesehatan kerja bagi karyawan baik melalui upaya dalam skala kecil seperti penanaman budaya tertib penggunaan alat pelindung diri saat melakukan kerja hingga upaya dalam skala besar yaitu melakukan pemantauan kestabilan bukaan tambang. Selain berpengaruh terhadap keselamatan
kerja, pemantauan stabilitas bukaan tambang berpengaruh terhadap pengendalian efektifitas produksi pada tambang metode block caving atau ambrukan. Ketika stabilitas bukaan tambang memiliki masalah, maka akan membutuhkan waktu yang cukup lama untuk proses perbaikan dan akan sangat berpengaruh terhadap jumlah produksi tambang dan biaya yang dikeluarkan. Pemantauan stabilitas bukaan tambang dapat dilakukan dengan sistem pemantauan geoteknik tambang baik menggunakan pengamatan secara in-situ seperti pengukuran konvergensi, ekstensometer, dan scan juga dapat dilakukan dari jarak jauh atau disebut sebagai real time monitoring. Salah satu metode yang digunakan pada real time monitoring ialah pemantauan aktivitas seismik tambang. Pemantauan tersebut dilakukan dengan mengamati karakteristik kejadian-kejadian gempa yang terjadi sekitar area tambang, pemantauan sederhana yang dapat dilakukan ialah dengan spatial plotting atau pengeplotan lokasi terjadinya gempa. Berdasarkan plot lokasi sebaran kejadian gempa dapat menunjukkan kegagalan massa batuan (seismogenic rock mass failure) yang umumnya berada pada area peledakan tambang, stope, dan pilar (Leslie & Vezinea, 2001; Hudyma dkk, 1995).
Pemantauan aktivitas seismik tambang dapat dijadikan acuan dalam standar prosedur utama tindakan evakuasi tambang bawah tanah. Ketika terjadi gempa dengan magnitudo momen besar pada suatu lokasi yang berada dekat dengan area operasional tambang akan menimbulkan potensi kerusakan pada area tersebut, sehingga akan dilakukan proses evakuasi dengan mengosongkan area sekitar guna mencegah adanya korban jiwa. Dalam prosedur standar evakuasi tambang bawah tanah yang dilakukan oleh PT Freeport Indonesia menggunakan nilai 0,7 sebagai batas terendah magnitudo momen suatu gempa atau seismik dikatakan signifikan, sehingga kejadian gempa dengan magnitudo momen kurang dari 0,7 tidak perlu dilakukan evakuasi dan kegiatan operasional tambang tetap dilakukan. Namun, ketika nilai magnitudo momen gempa lebih dari 0,7 maka wajib untuk dilakukan proses evakuasi pada area sekitar kejadian gempa. Pada kenyataannya, tidak semua kejadian dengan magnitudo momen yang besar menyebabkan kerusakan pada bukaan tambang. Hal ini cukup merugikan bagi kegiatan operasional tambang karena perlu dilakukan evakuasi dengan mengosongkan
area tersebut selama minimal dua jam dan kegiatan produksi pun berhenti selama waktu yang ditentukan. Peristiwa seperti ini cukup merugikan perusahaan dan bersifat tidak efektif sehingga perlu dilakukan optimalisasi dari penggunaan seluruh informasi yang dapat diperoleh dari data seismik yang terekam. Melalui studi terhadap parameter sumber seismik diharapkan dapat mengetahui mekanisme penyebab aktivitas seismik apakah disebabkan karena aktivitas tambang ataukah mekanisme yang dipengaruhi aktivitas non tambang serta hubungannya terhadap potensi kerusakan yang mungkin terjadi pada area operasional tambang sebagai salah satu informasi yang membantu dalam pertimbangan pengambilan keputusan evakuasi tambang bawah tanah.
1.2. Perumusan Masalah
Perkembangan bukaan tambang bawah tanah DMLZ menyebabkan adanya peningkatan aktivitas seismik yang memicu terjadinya akumulasi tegangan (stress) pada beberapa area di tambang bawah tanah. Akumulasi tegangan yang terjadi terus-menerus menimbulkan adanya pelepasan energi ke segala arah yang kemudian dapat mengakibatkan kerusakan pada area bukaan tambang.
Prediksi terhadap potensi kerusakan pada area tambang dapat dilakukan secara kualitatif, dimana lokasi potensi kerusakan diprediksi berdasarkan plot lokasi kejadian gempa. Ketika aktivitas seismik berkumpul pada suatu daerah maka akan memiliki potensi terjadi deformasi pada batuan lebih besar dari pada daerah dengan jumlah aktivitas seismik yang sedikit. Namun, tidak selamanya aktivitas seismik yang rendah tidak berpotensi menimbulkan kerusakan. Saat kejadian seismik tersebut memiliki kekuatan energi maupun magnitudo momen yang lebih besar, maka dapat berpotensi menimbulkan kerusakan. Oleh sebab itu, perlu dilakukan prediksi secara kuantitatif dengan melakukan analisis terhadap parameter sumber seismik dari rekaman aktivitas seismik akibat aktivitas tambang pada area tambang DMLZ.
Parameter sumber seismik yang dimaksud dalam penelitian ini berbeda dengan parameter sumber gempa dalam terminologi seismologi (pengertian dan perbedaan
akan dijelaskan secara lebih detail pada bab II, sub bab mengenai pemantauan seismik tambang). Dengan melakukan analisis terhadap parameter sumber seismik tambang dapat ditentukan mekanisme sumber seismik yang terjadi salah satunya berdasarkan parameter energi gelombang longitudinal / primer (P) dan gelombang transversal / sekunder (S). Selain itu, penggunaan parameter sumber seismik seperti energi, momen seismik, dan indeks energi dapat digunakan sebagai parameter selain magnitudo momen yang dapat dijadikan bahan pertimbangan dalam pengambilan keputusan evakuasi tambang.
1.3. Batasan Masalah
Berdasarkan perumusan masalah yang ada, maka ditentukan batasan masalah penelitian berupa:
1. Lokasi penelitian berada pada level produksi aktif yaitu level ekstraksi dan
undercut tambang bawah tanah DMLZ PT Freeport Indonesia dengan batas area
NVD (North Ventilation Drift) hingga SVD (South Ventilation Drift).
2. Observasi terhadap kerusakan tambang menggunakan visual pengamatan langsung terhadap kondisi bukaan tambang.
3. Penentuan parameter sumber seismik berdasarkan aktivitas seismik yang terjadi selama kegiatan produksi pada level ekstraksi dan undercut DMLZ PT Freeport Indonesia yaitu pada tanggal 17 Agustus 2015 – 7 Maret 2016.
4. Analisis yang dilakukan dalam penentuan potensi kerusakan yang terjadi berdasarkan pengamatan aktivitas seismik, tanpa mempertimbangkan kondisi dan faktor penyangga atau ground support, kondisi geologi dan kondisi kejenuhan air pada lokasi tersebut.
1.4. Tujuan Penelitian
Berdasarkan perumusan masalah yang ditemui di lapangan, maka ditentukan tujuan dari penelitian yaitu sebagai berikut:
1. Menentukan nilai cutoff dari perbandingan energi gelombang sekunder (S) dan energi gelombang primer (P) untuk mengetahui mekanisme sumber seismik yang terjadi.
2. Menentukan batas nilai (threshold) parameter sumber seismik (energi, momen seismik, indeks energi) dan korelasinya terhadap kerusakan pada bukaan tambang.
1.5. Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian pada tugas akhir ini ialah:
1. Mengetahui mekanisme kerja sistem penambangan block caving dan bahaya yang mungkin ditimbulkan.
2. Mengetahui upaya pencegahan bahaya dan potensi kerusakan melalui pemantauan geoteknik tambang bawah tanah.
3. Mengetahui cara kerja pemantauan seismik pada tambang bawah tanah serta mengetahui penyebab aktivitas seismik pada area tambang. 4. Mengetahui parameter-parameter sumber seismik tambang.
5. Melakukan analisis, perhitungan, serta pegkajian terhadap kejadian seismik pada tambang bawah tanah dan hubungan terhadap kerusakan yang terjadi pada bukaan tambang.
1.6. Sistematika Penulisan
Penulisan skripsi ini didasari atas dua pokok pembahasan penelitian yaitu mengenai penentuan mekanisme sumber seismik serta penentuan parameter sumber seismik sebagai kriteria potensi terjadinya kerusakan pada area bukaan tambang. Sistematika penulisan terdiri atas beberapa bagian, yaitu:
Bab I Pendahuluan
Pada bab ini dibahas mengenai hal yang menjadi latar belakang pengangkatan tema dan judul sebagai masalah yang akan dikaji dan
dibahas dalam skripsi ini. Selain itu, dijelaskan perumusan masalah dan batasan-batasan masalah yang digunakan, beserta tujuan dan manfaat dari dilakukannya penelitian ini.
Bab II Tinjauan Pustaka
Melalui bab ini akan dijelaskan sekilas mengenai lokasi penelitian, kondisi geologi, stratigrafi, morfologi DMLZ, jenis dan sifat batuan penyusun, mineralisasi serta metode tambang ambrukan. Selain itu juga dijelaskan mengenai seismik tambang, parameter sumber seismik, dan penentuan mekanisme sumber seismik.
Bab III Dasar Teori
Dasar teori menjelaskan mengenai teori-teori yang mendasari dan digunakan dalam penelitian, seperti teori dasar gelombang, teori yang mendasari langkah kerja, penentuan lokasi sumber, serta penjelasan mengenai masing-masing parameter seismik tambang.
Bab IV Metode Penelitian
Metode penelitian menjelaskan langkah-langkah dan proses memperoleh data pada penelitian yang dilakukan, jenis-jenis data yang digunakan, bagaimana memperolehnya, instrument yang digunakan dalam pengambilan data, serta penjelasan mengenai tahapan-tahapan yang dilakukan agar data dapat dianalisis lebih lanjut sampai akhirnya dapat ditarik suatu kesimpulan dari penelitian tersebut.
Bab V Hasil dan Pembahasan
Bab Hasil dan pembahasan menjelaskan mengenai permasalahan dan solusi yang diperoleh melalui analisis dan perhitungan dari penelitian yang dilakukan.
Bab VI Kesimpulan dan Saran
Pada bagian kesimpulan berisi pokok-pokok hasil penelitian berdasarkan analisis yang telah dilakukan, sedangkan saran akan menjelaskan
upaya-upaya yang dapat dilakukan guna mendukung tindak lanjut dari penelitian yang telah dilakukan juga pemanfaatan lebih lanjut mengenai hasil dari penelitian.
