Prosiding Teknik Pertambangan ISSN:

(1)

(2)

Kajian Pengembangan dan Kelayakan Laboratorium Geomekanika di Balai Pengujian Dinas Energi dan Sumber Daya Mineral

Provinsi Jawa Barat

Study on Development and Feasibility of Geomechanics Laboratory at Testing Center of Energy and Mineral Resources Office

West Java province

1Try Yudha Zulfikar, ²Zaenal, ³Maryanto

1,2Prodi Teknik Pertambangan, FakultasTeknik, Universitas Islam Bandung, Jl. Tamansari No.1 Bandung 40116

email:¹[email protected], ²[email protected], ³[email protected]

Abstract.Laboratory of Rock Geomechanics Equipment at Testing Center of ESDM Service of West Java Province can be said not feasible, because of 7 mechanical rock testing equipment, only available 5 test equipments. The condition of the available testing tools is not available and there are some tools that have been damaged so that repairs and re-calibration are required, and the completeness of the test equipment (dial gauge, slider, ruler, and other equipment) is not available on any test equipment. Costs required for the repair and procurement of rock geomechanics equipment to be said worth Rp 131.225.000.The condition of the room of Geomechanics Laboratory of Batuan at ESDM Testing Center of West Java Province can be said is not feasible, it is because the test room only has an area of 11.46 m2, the area has no decent space / dimension calculated from the circumstances and has no safe space Space) When calculated the room requires a room area of 118.12 m2.Human Resources is important to support the continuity of a laboratory to be able to perform basic tasks in the laboratory starting from sample preparation, tools. Human Resources at the Testing Centers The ESDM Service is not feasible for the absence of human beings, therefore it takes occasionally 5 people (consisting of operators and data analysts) to be able to say worthy.The target prospects / targets of geomechanical laboratory tests are as many as 153 Mining Permits (IUP) in 2017 which consists of testing the physical properties of rocks (strength of air and weight of contents), compressive strength test (UCS) and residual shear strength test. The target target for the year is Rp 642,600,000. In 2018 the target of geomechanics laboratory test target is 149 Licenses. SNI 03-7012-1994 Procedures undertaken. And the compressive strength test of residual, triaxial and load point. The target target for the year is Rp 794,666,667.

While in 2019 the target of geomechanics laboratory test target is 120 IUP. With the testing level. And shear, residual, triaxial and point load shear, tensile and ultrasonic strength test. The target target for the year is Rp 720,000,000.

Keywords:Eligibility, laboratory, rock geomechanics, testing, ESDM Service.

Abstrak.Ketersediaan peralatan pengujian Laboratorium Geomekanika Batuan di Balai Pengujian Dinas ESDM Provinsi Jawa Barat dapat dikatakan tidak layak, karena dari 7 peralatan pengujian mekanika batuan, hanya tersedia 5 peralatan pengujian. Kondisi alat pengujian yang tersedia pun sudah lama tidak digunakan dan terdapat beberapa alat yang mengalami kerusakan sehingga perlu dilakukan perbaikan serta kalibrasi ulang, dan kelengkapan instrument alat pengujian (dial gauge, jangka sorong, penggaris, dan peralatan lainnya) pun tidak tersedia pada setiap peralatan pengujiannya. Sehingga dibutuhkan biaya untuk perbaikan dan pengadaan peralatan pengujian geomekanika batuan agar dapat dikatakan layak uji sebesar Rp 131.225.000.Kondisi ruangan Laboratorium Geomekanika Batuan di Balai Pengujian ESDM Provinsi Jawa Barat dapat dikatakan tidak layak, hal tersebut karena ruangan pengujian hanya memiliki luas sebesar 11,46 m2, luasan tersebut tidak memiliki space/dimensi yang layak dihitung dari keadaan ketika peralatan beroperasi dan tidak memiliki ruang aman (safety space). Apabila dikalkulasikan ruangan tersebut membutuhkan luas ruangan seluas 118,12 m².Ketersediaan Sumber Daya Manusia merupakan hal yang penting guna menunjang keberlangsungan suatu laboratorium untuk dapat menjalankan tugas-tugas pokok di laboratorium mulai dari preparasi sampel, pengoperasian alat, serta analisis data. Sumber Daya Manusia di Balai Pengujian Dinas ESDM tidak layak dikarenakan tidak adanya ketersediaan manusia, oleh karena itu dibutuhkan ketersediaan 5 orang (terdiri dari operator dan analis data) agar dapat dikatakan layak.Prospek target/sasaran pengujian uji laboratorium geomekanika adalah sebanyak 153 Izin Usaha Pertambangan (IUP) pada tahun 2017 yang terdiri dari pengujian sifat fisik batuan (kadar air dan berat isi), uji kuat tekan (UCS) dan uji kuat geser residu. Sehingga target pendapatan pada tahun tersebut sebesar Rp 642.600.000. Pada tahun 2018 prospek target/sasaran pengujian uji laboratorium geomekanika sebanyak 149 Izin. Adapun

(3)

Kajian Pengembangan dan Kelayakan Laboratorium… | 385

Teknik Pertambangan, Gelombang 2, Tahun Akademik 2016-2017 pengujian yang dilakukan meliputi pengujian sifat fisik batuan (kadar air dan berat isi), uji kuat tekan (UCS) dan uji kuat geser residu, triaxial dan point load. Sehingga target pendapatan pada tahun tersebut sebesar Rp 794.666.667. Sedangkan pada tahun 2019 prospek target/sasaran pengujian uji laboratorium geomekanika sebanyak 120 IUP. Dengan rincian pengujian meliput pengujian sifat fisik batuan (kadar air dan berat isi), uji kuat tekan (UCS) dan uji kuat geser residu, triaxial dan point load, kuat tarik dan ultrasonic. Sehingga target pendapatan pada tahun tersebut sebesar Rp 720.000.000.

Kata Kunci:Kelayakan, laboratorium, geomekanika batuan, pengujian, Dinas ESDM.

A. Pendahuluan

Undang-Undang No. 23 Tahun 2014 tentang Pemerintah Daerah, telah mengamanatkan kewenangan Pemerintah Provinsi di bidang Energi dan Sumber Daya Mineral antara lain pemberian rekomendasi teknis dalam rangka penerbitan IUP (Izin Usaha Pertambangan) Eksplorasi dan Operasi Produksi untuk mineral logam, non logam dan batuan pada wilayah provinsi termasuk wilayah laut sampai dengan 12 mil laut serta penetapan harga patokan mineral bukan logam dan batuan. Penyediaan pelayanan pengujian geomekanika merupakan salah satu upaya yang dapat mendukung pelaksanaan kewenangan Pemerintah Provinsi Jawa Barat khususnya dalam pengelolaan pengusahaan sumberdaya mineral.

Hasil pengujian berupa data teknis kualitas mineral dan batuan sebagaimana tersebut diatas memiliki berbagai manfaat antara lain sebagai pelengkap bahan rekomendasi teknis persyaratan penerbitan dan perizinan (IUP), untuk menentukan harga berbagai jenis material batuan / mineral di sektor hilir (pengguna). Selain itu juga hasil pengujian berupa retribusi jasa pelayanan pengujian laboratorium dapat berkontribusi langsung kepada pendapatan asli daerah.

Namun, sebelum dapat memberikan pelayanan pengujian geomekanika dibutuhkan persiapan khusus meliputi kesiapan peralatan pengujian, ruang pengujian serta Sumber Daya Manusia (operator dan analis data). Oleh karena itu, perlu dilakukan kajian pengembangan dan kelayakan di laboratorium geomekanika di Balai Pengujian Dinas Energi dan Sumber Daya Mineral Provinsi Jawa Barat.

B. Landasan Teori

Geomekanika merupakan suatu cabang ilmu dari geoteknik yang mempelajari kondisi material alami terhadap gejala deformasi akibat pengaruh dari gaya atau tekanan pada sebuah bidang yang berhubungan dengan kondisi batuan/tanah.

Mekanika batuan adalah ilmu yang mempelajari sifat dan perilaku batuan apabila dikenakan gaya atau tekanan, mekanika batuan ini biasanya dilakukan pengujian sehingga didapatkanlah sifat mekanis dari batuan hasil pengujian tersebut.

Untuk memahami tentang mekanika batuan terlebih dahulu harus dipahami mengenai prinsip-prinsip dasar mengenai mekanika batuan, adapun prinsip-prinsip dasar tersebut adalah:

i. Gaya (Force)

Gaya merupakan suatu vektor yang dapat merubah gerak dan arah pergerakan suatu benda. Satu gaya dapat diurai menjadi 2 komponen gaya yang bekerja dengan arah tertentu, dimana diagonalnya mewakili jumlah gaya tersebut. Gaya yang bekerja diatas permukaan dapat dibagi menjadi 2 komponen yaitu: satu tegak lurus dengan bidang permukaan dan satu lagi searah dengan permukaan.

ii. Tegangan (Stress Force)

Tegangan adalah gaya yang bekerja pada suatu luasan permukaan dari suatu benda. Tegangan juga dapat didefinisikan sebagai suatu kondisi yang terjadi pada batuan sebagai respon dari gaya-gaya yang berasal dari luar. Kekuatan suatu batuan sangat tergantung pada besarnya tegangan yang diperlukan untuk

(4)

menghasilkan retakan/rekahan.

iii. Gaya Tarikan (Tension Force)

Gaya tarikan merupakan gaya yang dihasilkan oleh tegangan, dan melibatkan perubahan panjang, bentuk (distortion) atau dilatasi (dilation) atau ketiga- tiganya. Bila terdapat perubahan tekanan litostatik, suatu benda (homogen) akan berubah volumenya (dilatasi) tetapi bukan bentuknya. Perubahan bentuk biasanya terjadi pada saat gaya terpusat pada suatu benda. Bila suatu benda dikenai gaya, maka biasanya akan dilampaui ketiga fasa, yaitu fasa elastisitas, fasa plastisitas, dan fasa pecah. Setiap batuan mempunyai kekuatan yang berbeda-beda, walaupun terdiri dari jenis yang sama. Hal ini dikarenakan kondisi pembentukannya juga berbeda-beda.

Pengujian mekanika batuan sendiri terdiri beberapa pengujian, diantaranya adalah:

i. Pengujian Sifat Fisik.

Pada dasarnya batuan memiliki sifat fisik tersendiri dan menjadi pembeda antara batuan yang satu dengan batuan lainnya. Dalam ilmu geomekanika, sifat fisik batuan terdiri dari: Kadar Air, Densitas, Bobot Isi, BeratJenis, Porositas, Angka Poridan Derajat Kejenuhan.

ii. Pengujian Sifat Mekanik.

Pengujiansifatmekanikterdiridaribeberapapengujian, diantaranya adalah: Kuat Tekan Uniaksial, Kuat Geser Batuan, Triaxial Batuan, Point Load Test,Kuat Tarik.

C. Hasil Penelitian dan Pembahasan

Tingkat Kelayakan Berdasarkan Peralatan Preparasidan Pengujian

Sebelum dilakukan pengujian di laboratorium, contoh batuan haruslah dipreparasi terlebih dahulu, dengan tujuan agar sesuai dengan syarat-syarat dalam pengujian. Peralatan preparasi memiliki standar baku menurut SNI (Standar Nasional Indonesia) maupun ASTM (American Society for Testing Material).

Bentuk dan ukuran sampel yang sesuai dengan standar SNI dan ASTM diharapkan akan menghasilkan pengujian yang representative dan memudahkan dalam analisis hasil pengujian. Berikut terdapat beberapa alat preparasi pengujian yang ada di Balai Pengujian Dinas EDM Provinsi Jawa Barat, yaitu:

Tabel 1. Analisa Peralatan Preparasi Laboratorium Geomekanika Balai Pengujian Dinas ESDM Provinsi Jawa Barat

No Alat Preparasi Ketersediaan Quantity

Kondisi dan Biaya yang Harus Dikeluarkan

Keterangan Sumber Baik Biaya (Rp)

1 Cutting Machine ✓ 1 ✓ 400.000

Perlu ditambahkan penjepit batuan pada bagian sisi cutting machine

CV Sarana Jaya Mineral

2 Mesin Perata ✓ 1 ✓ -

3 Alat Pengukur kerataan X 0 - 400.000 Tidak ada Indotest Multi

Laboratama

4 Coring Machine ✓ 1 ✓ 7.000.000 Mata bit coring

aus

(5)

Teknik Pertambangan, Gelombang 2, Tahun Akademik 2016-2017 5 Alat ukur (Jangka

Sorong) x x 1.500.000 Unit alat tidak

ada CV Sarana Jaya Mineral

6 Lapping Machine/Mesin Gerinda

✓ 1 ✓ - -

Sumber: Data Hasil Kegiatan Tugas Akhir, 2017

Tabel 2. Analisa Peralatan Sifat Fisik Batuan

Alat Bantu Sifat Fisik Ketersediaan Quantity

Kondisi dan Biaya yang

Harus Dikeluarkan Keterangan Sumber Baik Biaya (Rp)

a. Desicator x x - 6.000.000 Unit alat tidak

ada

CV Sarana

Jaya Mineral

b. Container (wadah

sampel), 1 set x x - 2.000.000 Unit alat tidak

ada

CV Sarana

Jaya Mineral

c. Jangka

Sorong/Penggaris x x - 1.500.000 Unit alat tidak

ada

CV Sarana

Jaya Mineral

d. Penggaris x x - 125.000 Unit alat tidak

ada

CV Sarana

Jaya Mineral

e. Vakum pump x x - 13.000.000 Unit alat tidak

ada

CV Sarana

Jaya Mineral

f. Oven ✓ 1 ✓ -

g. Timbangan (ketelitian

0,1 gr) x x - 7.500.000 Unit alat tidak

ada

CV Sarana

Jaya Mineral

Tabel 3. Analisa Peralatan Uji Mekanik Batuan

Pengujian Ketersediaan Quantity

Kondisi dan Biaya yang Harus Dikeluarkan

Keterangan Sumber

Baik Biaya (Rp)

Peralatan Uji Mekanik Batuan

1. Kuat Tekan (UCS) ✓ 1 - 4.500.000 Perbaikan dan Kalibrasi

Manometer, cek tuas penguci beban

a. Dial Gauge x x - 650.000

Unit Dial Gauge pada Alat UCS belum ada dan diperlukan minimal 3 unit

Dial Gauge

(6)

b. Stopwatch x x - 150.000 Unit alat tidak ada CV Sarana Jaya Mineral

c. Jangka Sorong x x - 1.500.000 Unit alat tidak ada CV Sarana Jaya

Mineral

2. Kuat Tarik Tidak

Langsung (Brazillian) ✓ 1 - 4.500.000 Perbaikan dan Kalibrasi

Manometer, cek tuas penguci beban

3. Alat Triaxial ✓ 1 - 4.500.000 Perbaikan dan Kalibrasi

ulang manometer CV Sarana Jaya Mineral

a.Pompa Hidrolik ✓ 1 - 1.500.000 Manometer pada Pompa

Hidrolik Perlu Perbaikan dan Penambahan Oli

b.Rubber Jacket x x - 1.300.000 Unit alat tidak ada CV Sarana Jaya

Mineral

c.Triaxial Cell x x - 3.500.000 Unit alat tidak ada CV Sarana Jaya

Mineral

d. Dial Gauge x x - 650.000 Unit alat tidak ada CV Sarana Jaya

Mineral

e. Bearing Plate x x - 1.750.000 Pada Alat Uji Triaxial

dibutuhkan 2 buah Bearing Plate

f. Jangka Sorong x x - 1.500.000 Unit alat tidak ada CV Sarana Jaya

Mineral

4. Kuat Geser Residu ✓ 1 - 2.500.000 Perbaikan dan Kalibrasi

ulang CV Sarana Jaya Mineral

a. Upper Shear Box ✓ 1 - 1.250.000 Perbaikan alat pendorong

hidrolik CV Sarana Jaya Mineral

b. Lower Shear Box ✓ 1 - 1.250.000 Perbaikan alat pendorong

hidrolik CV Sarana Jaya Mineral

c. Hydrolic Hand Pump ✓ 2 - 2.500.000 Perbaikan dan kalibrasi

ulang manometer CV Sarana Jaya Mineral

d. Dial Gauge (50 dan 60

Kg/cm2) x x - 3.000.000 Unit alat tidak ada /perlu

2 unit dial untuk uji kuat geser residu

5. Point load ✓  1 -

2.500.000

Konus tidak berfungsi, kalibrasi ulang pembacaan manometer

dan cek tuas pengunci beban

a. Pompa Hidrolik ✓  1 - 750.000 Perlu perbaikan CV Sarana Jaya

Mineral

b. Loading Dial ✓ ` 2 - 1.500.00 Kalibrasi pembacaan

beban CV Sarana Jaya Mineral

c. Mistar pembaca konus ✓  1 - 500.000 Perlu diganti karena skala

pembacaan sudah tidakjelas

6. Ultrasonic x x - 55.000.000 Unit alat tidak ada Indotest Multi

Laboratama

Sehingga apabila biaya tersebut diakumulasikan dibutuhkan biaya untuk perbaikan serta pengadaan alat baru untuk laboratorium geomekanika batuan sebesar Rp 131.225.000.

(7)

Teknik Pertambangan, Gelombang 2, Tahun Akademik 2016-2017

Tingkat Kelayakan Laboratorium Ditinjau dari Ruangan Laboratorium Jika ditinjau dari panjang, lebar dan luas denah Laboratorium Geomekanika Balai Pengujian Dinas ESDM Provinsi Jawa Barat hanya memiliki panjang dan lebar 9 x 8 dengan luas 72 m2, hal tersebut dikatakan kurang memadai dari segi ketersediaan ruang apabila disesuaikan dengan dimensi alat pengujian (lihat Tabel 5.4). Untuk luas peralatan laboratorium Mekanika Batuan seluas 11,46 m2, luasan tersebut masih belum dapat memenuhi kebutuhan luas ruangan yang layak untuk pengujian.

Ruangan tersebut dapat dikatakan memadai apabila telah ditambahkan dengan luasan pertimbangan alat pada saat beroperasi, serta membutuhkan ruang keselamatan (space safety). Apabila dikalkukaliskan, ruangan Laboratorium Mekanika Batuan membutuhkan luas ruangan seluas 118,12 m2. Maka dari itu diperlukan adanya pengembangan ruangan di Laboratorium Geomekanika.

Tingkat Kelayakan Laboratorium Ditinjau dari Sumber Daya Manusia Suatu laboratorium dapat menjalankan kegiatan operasional pengujian tentunya membutuhkan ketersedian tenaga kerja dalam menjalankan seluruh kegiatan operasional laboratorium. Tenagakerja yang dibutuhkan haruslah orang yang memiliki keahlian pada bidangnya (untuk operator haruslah praktisi min D2, sedangkan analis data haruslah akademisi min S1) agar dapat menjalankan tugas-tugas pokok di laboratorium mulai dari preparasi sampel, pengoperasian alat, pengambilan data dan analisis data.

Jumlah tenaga kerja yang dibutuhkan dalam menjalankan kegiatan operasional minimal dikerjakan oleh 5 orang, yang terdiridari 3 operator dan 2 analisis data.

Tingkat Kelayakan Laboratorium Ditinjau dari Prospek Pasar Pengujian Prospek pasar pengujian merupakan target dari pelayanan jasa pengujian oleh Balai Pengujian Laboratorium Geomekanika Dinas ESDM Provinsi Jawa Barat yang hanya difokuskan kepada para pemegang izin usaha pertambangan quarry serta mineral yang sedang melakukan tahapan izin eksplorasi maupun izin perpanjangan IUP.Untuk tahun 2017, balai pengujian ESDM Provinsi Jawa Barat menargetkan pemasukan sebesar Rp 642.600.000 yang didapat dari target prospek sasaran pengujian uji laboratorium geomekanika dari 153 Izin Usaha Pertambangan.Untuk tahun 2018, balai pengujian ESDM Provinsi Jawa Barat menargetkan pemasukan sebesar Rp 794.666.667 yang didapat dari target prospek sasaran pengujian uji laboratorium geomekanika dari 149 Izin Usaha Pertambangan.Sedangkan pada tahun 2019, balai pengujian ESDM Provinsi Jawa Barat menargetkan pemasukan sebesar Rp 720.000.000 yang didapat dari target prospek sasaran pengujian uji laboratorium geomekanika dari 120 Izin Usaha Pertambangan.

D. Kesimpulan

Berdasarkan hasil kegiatan pengamatan dan penyelidikan Laboratorium Geomekanika di Balai Pengujian Dinas ESDM Provinsi Jawa Barat, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

1. Ketersediaan peralatan pengujian Laboratorium Geomekanika Batuan di Balai Pengujian Dinas ESDM Provinsi Jawa Barat dapat dikatakan tidak layak, karena dari 7 peralatan pengujian mekanika batuan, hanya tersedia 5 peralatan pengujian.

Kondsi alat pengujian yang tersedia pun sudah lama tidak digunakan dan terdapat beberapa alat yang mengalami kerusakan sehingga perlu dilakukan perbaikan serta kalibrasi ulang, kelengkapan instrumen alat pengujian (dial gauge, jangka sorong, penggaris, dan peralatan lainnya) pun tidak tersedia pada setiap peralatan

(8)

pengujiannya. Sehingga dibutuhkan biaya untuk perbaikan dan pengadaan peralatan pengujian geomekanika batuan agar dapat dikatakan layak uji sebesar Rp 131.225.000.

2. Kondisi ruangan Laboratorium Geomekanika Batuan di Balai Pengujian ESDM Provinsi Jawa Barat dapat dikatakan tidak layak, hal tersebut karena ruangan pengujian hanya memiliki luas sebesar 11,46 m2, luasan tersebut tidak memiliki space/dimensi yang layak dihitung dari keadaan ketika peralatan beroperasi dan tidak memiliki ruang aman (safety space). Apabila dikalkulasikan ruangan tersebumembutuhkan luas ruangan seluas 118,12 m2 untuk dapat dikatakan layak. Hal lain yang harus diperhatikan adalah jumlah daya listrik dan tata letak terminal listrik haruslah disesuaikan dengan spesifikasi alat, serta pada beberapa peralatan pengujian dibutuhkan saluran air langsung/kran lengkap dengan saluran pembuangannya seperti peralatan coring machine, cutting machine dan alat perata.

3. Ketersediaan Sumber Daya Manusia merupakan hal yang penting guna menunjang keberlangsungan suatu laboratorium karena Sumber Daya Manusia yang kompeten dapat menjalankan tugas-tugas pokok di laboratorium mulai dari preparasi sampel, pengoperasian alat, serta analisis data. Sumber Daya Manusia di Balai Pengujian Dinas ESDM tidak layak dikarenakan tidak adanya ketersediaan manusia, oleh karena itu dibutuhkan ketersediaan 5 orang (terdiri dari operator dan analis data) agar dapat dikatakan layak.

4. Hasil analisis data lapangan dan sekunder terhadap pengusahaan tambang di Kab/Kota di Provinsi Jawa Barat, yang akan menjadi prospek target/sasaran pengujian uji laboratorium geomekanika adalah sebanyak 153 Izin Usaha Pertambangan (IUP. Sehingga target pendapatan pada tahun tersebut sebesar Rp 642.600.000. Pada tahun 2018 prospek target/sasaran pengujian uji laboratorium geomekanika sebanyak 149 Izin Usaha Pertambangan. Sehingga target pendapatan pada tahun tersebut sebesar Rp 794.666.667. Sedangkan pada tahun 2019 prospek target/sasaran pengujian uji laboratorium geomekanika sebanyak 120 IUP. Sehingga target pendapatan pada tahun tersebut sebesar Rp 720.000.000.

E. Saran

1. Berdasarkan hasil penyelidikan dan observasi lapangan, ada beberapa saran yang diberikan antara lain:

2. Perlunya dilakukan perawatan seluruh peralatan pengujian secara berkala sehingga umur dan keoptimalan peralatan pengujian selalu terjaga dengan baik.

3. Beberapa peralatan jumlahnya terbatas dan masih kurang hendaknya memperoleh prioritas dalam pengadaan, pengembangan maupun perbaikan peralatan pengujian maupun instrumen peralatan pengujian untuk masa yang akan datang.

4. Perlunya penambahan luas ruangan laboratorium geomekanika yang telah disesuaikan sehingga standar rasio luas minimal per peralatan pengujian serta aman pada saat melakukan pengoperasian alat.

5. Diperlukan penambahan sumberdaya manusia yang memiliki keahlian dan kompetensi pada bidangnya agar dapat menjalankan tugas-tugas pokok di laboratorium mulai dari preparasi sampel, pengoperasian peralatan, pengambilan data serta analisis data.

(9)

Daftar Pustaka

American Society for Testing and Materials. 1983. “ASTM D 653-67”. Standard Definition of Terms and Symbol. ASTM. West Conchohocken, PA.

Goodman, Richard E. “Introduction to Rock Mechanics”. Second Edition. Canada.

Prof. Dr. H. R. Febri Hirnawan. “Catatan Kuliah Rekayasa Geoteknik”. Universitas Islam Bandung.

Rai, Made Astawa, dkk. 2013. “Mekanika Batuan”. Penerbit Istitut Teknologi Bandung (ITB): Bandung.

Republik Indonesia. 2010. “Peraturan Pemerintah No. 23 Tahun 2010 tentang Pelaksanaan Kegiatan Usaha Pertambangan Mineral dan Batubara”. Lembaran Negara Republik Indonesia Tahun 2010 No. 29. Sekretariat Negara RI. Jakarta.

Republik Indonesia. 2012. “Peraturan Pemerintah No. 9 Tahun 2012 tentang Jenis dan Tarif Atas Jenis Penerimaan Negara Bukan Pajak yang Berlaku pada Kementrian Energi dan Sumber Daya Mineral”. Lembaran Negara Republik Indonesia 2012 No. 16. Sekretariat Negara RI. Jakarta.

Republik Indonesia. 2013. “Undang-undang No. 23 Tahun 2014 tentang Pemerintahan Daerah. Lembaran Negara Republik Indonesia 2014 No. 244”. Sekretariat Negara RI. Jakarta.

SNI 03-2437. “Cara Uji Laboratorium Untuk Menentukan Parameter Sifat Fisik Pada Contoh Batu”.

SNI 03-2824. “Cara Uji Geser Langsung Batu”.

SNI 03-2825. “Cara Uji Kuat Tekan Uniaxial Batu”.

(10)

Kajian Optimalisasi pada Peningkatan Produksi di Unit Peremukan Batu Andesit di PT Silva Jl. Pasir Laku Pangauban, Batujajar,

Kabupaten Bandung Barat, Jawa Barat

1Asep Saepullah, ²Linda Pulungan, ³Pramusanto

1,2,3

Prodi Pertambangan, Fakultas Teknik, Universitas Islam Bandung, Jl. Tamansari No. 1 Bandung 40116

e-mail: [email protected]

Abstrack : PT Silva Andia utama is a mining corporation which mines andesit ignous rock then processed to be a construction material. Some of the problems occurring in the crushing plant during the processing process have an impact on the crushing plant production, the fatal impact is the target of the split product percentage that is not reached. The split crushing plant production is 75.84% and the ash is 24.19%. While the production target set by the company is 80% and 20% ash. One of the efforts made to increase the production of crushing plant unit in PT Silva Andia Utama to achieve the desired target of Split is to change the setting of CSS (Closed Side Setting). The CSS setting applied in the company of Primary Crusher 150mm, Secondary Crusher 40mm and Tertiary Crusher 25mm Embossed Crusher are improved to increase split product and stone ash with reduced setting of Primary Crusher fixed 150mm, Secondary Crusher 42mm and Tertiary Crusher to 26mm produce 127,729 ton/Hour with a percentage of 80.44% split products, and 19.56% ash.

Keyword: Crushing Plant, Productivity

Abstrack :PT Silva Andia utama merupakan suatu badan usaha pertambangan yang menambang endapan batuan andesit yang kemudian diproses menjadi bahan baku untuk bangunan. Beberapa masalah yang terjadi di crushing plant saat proses pengolahan berlangsung berdampak terhadap produksi crushing plant tersebut, dampak yang sangat fatal yaitu target persentase produk split yang tidak tercapai, Dimana produksi split crushing plant saat ini sebesar 75,84% dan abu 24,19%. sedangkan target produksi yang telah ditetapkan oleh perusahaan adalah 80% dan abu 20%.Salah satu upaya yang dilakukan untuk meningkatkan produksi unit crushing plant di PT Silva Andia Utama agar tercapainya target Split yang diinginkan yaitu dengan merubah pengaturan CSS (Closed Side Setting ). Pengaturan CSS yang diterapkan di perusahaan yaitu Primary Crusher 150mm,Secondary Crusher 40mm dan Tertiary Crusher 25mm ditingkatkan agar produk split meningkat dan abu batu menjadi berkurang dengan perubahan pengaturan alat Primary Crusher tetap 150mm, Secondary Crusher 42mm dan Tertiary Crusher menjadi 26mm menghasilkan produk sebesar 127,729 ton/jam dengan persentase produk split 80,44%, dan abu 19,56%.

Kata Kunci: Crushing Plant, Produktivitas

A. Pendahuluan Latar belakang

Endapan bahan galian merupakan salah satu jenis sumber daya mineral yang secara umum tersebar secara tidak merata dipermukaan maupun didalam bumi, baik jenis, jumlah, serta kadarnya. Untuk kemajuan pembangunan diperlukan bahan dasar hasil pertambangan sebagai bahan utamanya.

Tujuan penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah :

1. Mengetahui proses produksi pada kegiatan crushing plant.

2. Menghitung persentase feed (umpan) material yang masuk mulai dari tahap secondary crusher sampai tahap akhir yang menghasilkan produk di tertiary crusher.

3. Melakukan upaya peningkatan persentase produk yang dihasikan dari kinerja alat cone crusher.

4. Merekomendasikan pengaturan alat cone crusher agar mencapai persentase

(11)

Kajian Optimalisasi pada Pengikatan Produksi di Unit… | 393

produk yang ditargetkan perusahan.

B. Landasan teori

Andesit merupakan batuan beku ekstrusiv yang tersusun atas butiran mineral halus. Batuan ekstrusif identik dengan ciri batuan yang ringan berwarna abu gelap.

Crushing merupakan proses yang bertujuan untuk meliberasi mineral yang diinginkan dari mineral pengotornya. Biasanya dilakukan dengan proses kering, dan dibagi menjadi tiga tahap, yaitu Prymary crushing, secondary crushing, dan tertiary crushing.

a. Primary Crushing

Merupakan peremukan tahap pertama, alat peremuk yang biasanya digunakan pada tahap ini adalah jaw crusher dan gyratory crusher. Umpan yang digunakan berasal dari hasil peledakan dengan ukuran yang bisa diterima +80 cm, ukuran produk yang dihasilkan adalah -15 cm.

Sumber: Modul Crushing Basic, Heidelberg

Gambar 1. Jaw Crusher b. Secondary Crushing

Merupakan peremukan tahap kedua, alat peremuk yang digunakan adalah Cone Crusher. Umpan yang digunakan berkisar +5 -15 cm. Ukuran produk yang dihasilkan adalah -6 cm.

c. Tertiary Crushing

Merupakan peremukan tahap lanjut dari secondary crushing, alat yang digunakan adalah cone crusher.

Sumber: C.L.Prasher (1978)

Gambar 2. Cone Crusher

Screening adalah proses pengelompokkan mineral berdasarkan ukuran lubang

ayakan sehingga ukurannya seragam. Alat untuk melakukan screening disebut screen.

(12)

Belt conveyor adalah salah satu komponen dari system transport yang berfungsi untuk membawa material dan meneruskan gaya putar.

Sumber: Modul Crushing Basic, Heidelberg Cement

Gambar 3. Belt Conveyor C. Hasil penelitian dan pembahasan

Lokasi penelitian dilakukan pada area crushing dimana secara spesifik dibatasi pada alat crusher, batasan tersebut disesuaikan dengan tujuan awal dilakukannya penelitian yaitu pengoptimalisasian kerja dari primay crusher samai tertiary crusher.

Diagram Alir Penelitian

Data perolehan dari diagram alir diatas diari data lapangan mulai dari waktu epektif kerja,waktu hambatan kerja dan waktu efesiensi kerja yang diperoleh yaitu ;

(13)

Data waktu efektif kerja

Data waktu efektif kerja diperoleh 7,55jam/hari.

Dari data waktu efektif kerja maka diperoleh efesiensi kerja, efesiensi kerja alat mulai dari kegiatan di primary crusher samapai memperoleh produk hasil produksi.

Efisiensi kerja Primary Crusher secara teoritis dapat dihitung dengan menggunakan persamaan:

We = Wp – Wh Keterangan:

Wp = Waktu Produktif (jam)

= 453 menit

= 7,55 jam/hari

Wh = Waktu Hambatan

= 88,67 menit/hari

= 1,47jam/hari

Sedangkan waktu efektif dapat dicari dengan cara sebagai berikut:

EF = ^𝑾𝒆_𝑾𝒑 x 100%

Keterangan :

We = Waktu Efektif (jam) Wp = 7,55 jam

Wh = 1,47jam/hari We = Wp - Wh

We =7,55 jam – 1,47 jam

= 6,08 jam

Efisiensi kerja dapat dicari dengan cara sebagai berikut:

(14)

EF = _𝑊𝑝^𝑊𝑒 x 100%

EF = _{7,55 jam}^{6,08 jam} x 100%

EF = 80.52 %

Efisiensi kerja Secondary dan Tertiary Crusher Crusher secara teoritis dapat dihitung dengan menggunakan persamaan:

Wp = Waktu Produktif (jam)

= 453 menit

= 7,55 jam

Wh = Waktu Hambatan

= 93,295 menit/hari

= 1,554 jam/hari EF = _𝑊𝑝^𝑊𝑒 x 100%

EF = _{7,55 jam}^{6 jam} x 100%

EF = 79,47 %

Tonase Umpan Masuk sebelum di crusher dengan menghitung ritase dumptruk dan berat dari 4 dumpt truck

Total Tonase = (ritase FUSO x w1 )

= (44,800 rit x 24 ton )

= 1075,2 ton/hari

= 1075,2 : 7,55 ton/jam

= 142,411 ton/jam

Dari data tersebut maka dapat dilakukan uji belt cut dengan pengujian dengan cara menaikan settingan pada alat CSS (Closed Side Setting) yaitu sebagai berikut dengan menggunakan rumus sebagai berikut :

Umpan masuk = (𝑾/𝟏𝟎𝟎𝟎)(𝑽𝒙𝑳𝒙𝟑𝟔𝟎𝟎) (Tph) Keterangan :

W = berat dalam 1m di belt conveyor V = kecepatan belt conveyor

L = Panjang pengambilan berat sample di belt conveyor

Pengujian pertama dilakukan dengan menggunakan settingan CSS di perusahaan yaitu

(15)

Dan terakhir pengujian diakukan dengan merubah CSS Tertiary Crusher

D. Kesimpulan

Berdasarkan hasil kegiatan dilapangan dan pembahasan yang telah dipaparkan dapat disimpulkan sebagai berikut :

1. Permasalahan yang muncul pada kegiatan produksi dinilai baik, hal ini terlihat dari masalah yang baik dalam optimalisasi waktu kerja efektif alat, sehingga target produksi yang maksimal dengan peerbandingan primary crushing memakan waktu 80.52 % dalam sehari, untuk itu primary crushing dicukupkan optimal bagi kegiatan produksi sedangkan untuk secondary dan tertiary crushing memakan waktu 79,47% dari kegiatan 1 hari kerja yaitu 7,55 jam/hari.

2. Kegiatan crushing plant secara keseluruhan sudah dapat memenuhi target yang diharapkan oleh pihak perusahaan, dan target produksi yang direncanakan sudah tercapai bahkan lebih, dimana perusahaan menetapkan target produksi sebanyak 125 ton/jam, dari mulai umpan feed masuk ke hopper 142,411 ton/jam, kemudian di crushing dengan jaw crusher menghasilkan produk 141,894 ton/jam dan biscose 58,081 ton/jam. sedangkan untuk umpan feed yang masuk ke tahap secondary crusher dengan uji beltcut di CV3 (belt conveyor dari gudang batu menuju cone crusher) sebesar 128,504 ton/jam menghasilkan produk 127,861 ton/jam persentase 99,4%, dan produk yang dihasilkan tertiary crusher 127,729 ton/jam dibagi menjadi tiga produk dengan persentase split II yaitu 56,615 ton/jam (44,324%),split III 40,209 ton/jam (31,480%),dan abu 30,904 ton/jam (24,196%). Maka total produk split memperoleh 75,84% dan abu 24,196%. Hasil perolehan produk tersebut belum memenuhi target dikarnakan persentase yang ditargetkan perusahaan adalah split 80% dan abu 20%.

3. Rencana peningkatan produksi agar optimal dengan pengaturan CSS yang diterapkan perusahaan sudah mencapai target produksi namun persentase produk yang dihasilkan tidak mencapai target yaitu target spli 80% dan abu 20%. Maka

(16)

dilakukan perubahan pada pengaturan CSS dari alat cone crusher, dikarnakan hanya merubah persentase produk akhir. Perubahan pengaturan CSS cone secondary dari 40mm menjadi 42mm, dan Cone Tertiary dari 25mm menjadi 26mm. Hasil perubahan tersebut dapat memberikan penambahan persentase produk, untuk produk split yang asalnya 75,84% menjadi 80,44%, dan abu batu yang asalnya 24,19% menjadi 19,56%. Sehingga mencapai target persentase produk yang diharapkan oleh perusahaan (80% split dan 20% abu) bahkan melebihinya.

Daftar Pustaka

Cement Heidelberg, “Modul Crushing Basic”, London, England.

C.L. Pasher, 1978 “Crushing and Grinding”, London, England.

Ginanjar Huda, 2008, Skripsi, 1995,” Evaluasi Produksi Unit Crushing Plant P-9 Dalam Upaya Mencapai Target Produksi Batugamping Untuk Memenuhi Kebutuhan Klinker Sebesar 1.200.000 Ton/Tahun Di PT. Indocement Tunggal Prakarsa Palimanan Cirebon Jawa Barat”.Universitas Islam Bandung.

Juanda Toha, 2002” Bahan Galian Industri ”, Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral.

Kobelco Machinery, 1336 “Product Catalog” ,Jakarta, Indonesia.

Prodjosumarto, Partanto, 2000 “ Tambang Terbuka (Surface Mining) “,Departement Pertambangan Institut Teknilogi Bandung, Bandung

Robert Pele, “Schmid Stone Crusher”,Amines, Prancis

Silitonga, 1973 “ Peta Regional Indonesia “Bandung, Jawabarat

Tagget Arthure, 1944 Clasification Of The Size Reduction” . Florida, Published by The Conveyor Equipment Manufacturers Association.

Trimax Machinery Team, “The Birth Of New Dawn (Product Catalog)” ,Bekasi, Indonesia.

(17)

Prosiding Teknik Pertambangan ISSN: 2460-6499

408

Studi Hidrologi dan Hidrogeologi untuk Mendukung Desain Penambangan di PT Alamjaya Bara Pratama Desa Jembayan, Kecamatan Loa Kulu, Kabupaten Kutai Kartanegara, Provinsi

Kalimantan Timur

1Rendy Saputera Kasim, ²Yuliadi, ³Dudi Nasrudin Usman

1,2,3Prodi Teknik Pertambangan, Fakultas Teknik, Universitas Islam

Jl. Tamansari No. 1 Bandung 40116 e-mail : [email protected]

Abstract: PT Alamjaya Bara Pratama is one of coal companies operating in Jembayan Village, Loa Kulu Subdistrict, Kutai Kartanegara Regency, East Borneo. This year, PT Alamjaya Bara Pratama plans to manufacture pit with 5 years old mining with pit area of 1843061,74 m2. The planing of pit opening will be changing morphological conditions will cause runoff, rainwater, and ground water to enter the pit openings that are feared to be going to disrupt mining activities. Catchment area is divided into six main parts, namely CA1 with an area of 318,154.17 m2, CA 2 with an area of 20,399.20 m2, CA 3 with an area of 51,206.40 m2, CA 4 with an area of 108,378.69 m2, CA 5 with an area of 765,138, 47 m2, and CA 6 with an area of 73,533.68 m2 with a total water discharge of 2.79 m3/sec on average daily rainfall 24 - 22.2 mm/day and rainfall intensity of 12.23 mm/hour. The area of the pit is divided into 4, namely pit 1A with an area of 405,594.77 m2, pit 1B with an area of 493,707.52 m2, pit 2A with an area of 337,155.68 m2, and pit 2B with an area of 599,307.39 m3 with total impermeabel layer 128,555 M2. Total water discharge directly entering into the pit and the ground water is 5.62 m3/sec. The runoff water that affects the pits can be minimized by creating the channel design design. The channel is divided into 6 segments with a surface width of 2 m, and a base width of 1.5 m. Unprotected water such as water entering the pit and groundwater must be solved by pumping water accumulated on the sump located at each different pit. The sump dimension are designed to accommodate the direct flow of water into the pits. The total volume to be overcome in sump 1A, 1B, 2A, and 2B of 107,496 m3, 130751 m3, 89,390 m3, and 158,616 m3 respectively, using 1 Multiflo MFC-420 pump with 826.03 m3/hour pumping discharge working 22 hours for each sump.

Keywords: Debit, Catchment Area, Channel, Sump, Pump, Prevention, Control Water.

Abstrak: PT Alamjaya Bara Pratama merupakan salah satu perusahaan batubara yang beroperasi di Desa Jembayan, Kecamatan Loa Kulu, Kabupaten Kutai Kartanegara, Kalimantan Timur. Tahun ini PT Alamjaya Bara Pratama merencanakan pembuatan pit dengan umur tambang 5 tahun dengan luasan pit sebesar 1.843.061,74 m2. Pembukaan pit dan perubahan kondisi morfologi akan menyebabkan air limpasan, air hujan, dan air tanah masuk ke dalam bukaan pit yang dikhawatirkan akan menggangu kegiatan penambangan. Catchment area dibagi menjadi enam bagian utama, yaitu CA1 dengan luas 31.8154,17 m2, CA 2 dengan luas 20.399,20 m2, CA 3 dengan luas 51.206,40 m2, CA 4 dengan luas 108.378,69 m2, CA 5 dengan luas 765.138,47 m2, dan CA 6 dengan luas 73.533,68 m2 dengan total debit air limpasan 2,79 m3/detik pada rata-rata curah hujan harian makasimal 24 – 32,2 mm/hari dengan intensitas curah hujan 12,23 mm/jam. Daerah luasan pit terbagi menjadi 4, yaitu pit 1A dengan luas 405.594,77 m2, pit 1B dengan luas 493.707,52 m2, pit 2A dengan luas 337.155,68 m2, dan pit 2B dengan luas 599.307,39 m3 dengan total luas lapisan impermeabel 128.555 m2. Total debit air yang langsung masuk ke pit dan air tanah sebesar 5,62 m3/detik. Air limpasan yang mempengaruhi pit dapat diminimalisir dengan membuat desain saluran pengaliahan. Saluran pengalihan yang dibuat dibagi menjadi 6 segmen dengan lebar permukaan 2 m, lebar dasar 1,5 m. Air yang tidak dapat dicegah seperti air yang langsung masuk ke pit dan air tanah harus ditanggulangi dengan dengan melakukan pemompaan pada air yang terakumulasi pada sump yang berada pada tiap pit yang berbeda. Dimensi sump didesain agar dapat menampung debit air yang langsung masuk ke pit. Total volume yang harus ditanggulangi pada sump 1A adalah sebesar 107.496 m3, sump 1B 130751 m3, sump 2A 89.390 m3, dan sump 2B sebebsar 158.616 m3 dengan menggunakan 1 buah pompa Multiflo MFC-420 dengan debit pemompaan 826,03 m3/jam yang bekerja 22 jam untuk tiap sump.

Kata Kunci : Debit, Catchment Area, Saluran, Sump, Pompa, Pencegahan, Penanggulangan.

A. Pendahuluan

(18)

Latar Belakang

PT Alamjaya Bara Pratama sebagai salah satu perusahaan yang bergerak dibidang pertambangan batubara merencanakan pembuatan pit dan disposal di suatu lahan yang belum dibuka, oleh karena itu diperlukan suatu studi hidrologi dan hidrogeologi agar dapat memperkirakan model sistem penyaliran tambang pada dan sekitar tambang, dan karakteristik aliran dan atau rembesan air tanah yang potensial akan masuk ke area bukaan tambang. Berdasarkan kondisi dan sifat aliran air, sistem pengendalian air tambang dapat didesain agar tidak menggangu kegiatan penambangan.

Demikian juga, sistem untuk mengontrol tekanan air tanah di sekitar lereng bukaan tambang dapat direkomendasikan untuk menjaga kemantapan lereng pada bukaan tambang.

Tujuan Penlitian

1. Menghitung jumlah debit air limpasan yang akan masuk ke pit rencana.

2. Menghitung jumlah debit air yang langsung masuk ke pit rencana.

3. Menghitung jumlah debit air tanah yang harus ditanggulangi dari hasil pengujian falling head test.

4. Merencanakan dimensi saluran untuk mencegah air limpasan masuk ke pit rencana.

5. Merencanakan dimensi sump untuk menampung air hujan yang langsung masuk ke pit.

6. Menghitung debit pemompaan untuk menanggulangi air yang masuk ke pit rencana.

B. Landasan Teori 1. Debit Air

Debit air yang mempengaruhi pit terbagi menjadi tiga bagian, yaitu debit air limpasan, debit air yang langsung masuk ke pit, dan debit air tanah. Metode yang digunakan untuk memperkirakan dabit air limpasan dan debit air yang langsung masuk ke pit yaitu Metode Rasional, sedangkan untuk menghitung debit air tanah menggunakan Hukum Darcy.

2. Perencanaan Saluran Pengalihan

Sistem penambangan tambang terbuka memiliki hal yang perlu di perhatikan terutama dalam penanganan air yang melimpas di permukaan tanah, baik air yang berasal karena hujan maupun karena air tanah. Kedua itu dapat mengakibatkan penurunan produktifitas kerja alat - alat mekanis serta dapat pula mempengaruhi kestabilan lereng. Penanggulangan masalah air terutama dalam hal keperluan untuk merancang suatu penirisan tambang dapat dibagi menjadi dua macam metode yakni mine drainage (pencegahan) dan mine dewatering (Penanngulangan)

3. Perencanaan Saluran Pengalihan

Saluran berfungsi untuk menampung dan mengalirkan air ke tempat penampungan. Pada umumnya terdapat 3 bentuk penampang saluran air yaitu bentuk penampang segi tiga, bentuk penampang segiempat, dan bentuk penampang trapezium.

Bentuk penampang saluran air umumnya dipilih berdasarkan debit air, tipe material pembentuk saluran serta kemudahan dalam pembuatannya. Penentuan dimensi paritan dapat dihitung dengan persamaan Manning (Sulistyana, 2010). Dalam rumus Manning, debit (Q) dipengaruhi oleh nilai kemiringan dasar paritan (S) dimana nilai tersebut dipengaruhi oleh kecepatan aliran air (v) yang melewati paritan. Dengan demikian, maka

(19)

410 | Rendy Saputera Kasim, et al.

Volume 3, No.2, Tahun 2017

harus ditentukan terlebih dahulu nilai kecepatan aliran mana yang sesuai dengan debit yang masuk ke dalam paritan.

4. Perencanaan Dimensi Sump

Sump (kolam penampung) merupakan kolam penampungan air yang dibuat untuk penampung air limpasan yang dibuat sementara sebelum air itu dipompakan serta dapat berfungsi sebagai pengendap lumpur. Pengaliran air dari sump dilakukan dengan cara pemompaan atau dialirkan kembali melalui saluran pelimpah. Tata letak sump akan dipengaruhi oleh sistem drainase tambang yang disesuaikan dengan geografis daerah tambang dan kestabilan lereng tambang. Ada dua sistem penirisan tambang, yaitu sistem penirisan memusat dan sistem penirisan tidak memusat.

5. Perencanaan Pemompaan

Pompa merupakan alat yang berfungsi untuk memindahkan atau mengangkat zat cair dari tempat yang rendah ke tempat yang tinggi. Untuk mengetahui debit pompa yang dibutuhkan, dapat dilakukan dengan cara menghitung total dynamic head pada pompa untuk mengetahui kemampuan pompa untuk mengalirkan air dari satu tempat ke tempat lainnya. Setelah mengetahui nilai total dynamic head pompa maka untuk menghitung nilai debit pemompaan dapat menggunakan persamaan head kuantitas.

C. Hasil Penelitian dan Pembahasan

1. Debit Air Limpasan dan Debit Air yang Langsung Masuk Ke Pit

Daerah tangkapan hujan (catchment area) pada PT ABP dibagi menjadi 6 bagian berdasarkan peta water devide. Setelah diketahui nilai koefisien limpasan (C), koefisien, intensitas curah hujan (I), dan luasan catchment area (A) (Gambar 1), maka debit air limpasan dapat diketahui dengan menggunakan rumus rasional. Berikut ini adalah hasil perhitungan debit air limpasan :

Tabel 1. Debit Air Limpasan yang Mempengaruhi Pit

Nama Kategori Kemiringan

Kategori Tata Guna

Lahan

C I (m/jam) A (m²) Q (m³/jam) Q (m³/detik)

CA1 3 - 15 % Hutan 0,40 0,012 318.154,17 1.556,82 0,43

CA2 3 - 15 % Hutan 0,40 0,012 20.399,20 99,82 0,03

CA3 3 - 15 % Hutan 0,40 0,012 51.206,40 250,57 0,07

CA4 > 15% Hutan 0,60 0,012 108.378,69 795,49 0,22

CA5 > 15% Tambang 0,90 0,012 616.250,72 6.784,86 1,88

CA6 > 15% Tambang 0,60 0,012 73.533,68 539,73 0,15

Total 3,30 0,07 1187922,86 10027,30 2,79

Bersasarkan Tabel 1, maka debit air limpasan yang harus dicegah masuk ke dalam pit adalah 2,79 m³/debit.

Debit air yang langsung masuk ke pit merupakan dabit air hujan yang langsung masuk ke bukaan pit. Perhitungan debit air yang langsung ke pit berbeda-beda sesuai dengan luasan tiap pit seperti pada Gambar 1. Berikut ini adalah hasil perhitungan debit air yang langsung masuk ke pit :

Tabel 2. Debit Air yang Langsung Masuk ke Pit

Nama Kategori Kemiringan

Kategori Tata

Guna Lahan C I (m/jam) A (m²) Q (m³/jam) Q (m³/detik)

(20)

PIT 1A > 15% Tambang 0,9 0,012 405.594,77 4.465,56 1,24

PIT 1B > 15% Tambang 0,9 0,012 493.707,52 5.435,67 1,51

PIT 2A > 15% Tambang 0,9 0,012 337.155,68 3.712,05 1,03

PIT 2B > 15% Tambang 0,9 0,012 599.307,39 6.598,32 1,83

Gambar 1. Peta Catchment Area 2. Perencanaan Saluran Pengalihan

Pembuatan saluran ini bertujuan untuk mengalirkan air limpasan yang berasal dari catchment area secara teratur ke daerah yang memiliki topografi lebih rendah dari saluran.

Bentuk penampang paritan yang digunakan adalah bentuk penampang trapesium. Berdasarkan peta catchment area, pembagian saluran pengalihan dibagi menjadi 6 segmen. Untuk mempermudah pengerjaan saat di lapangan dibuat seragam berbentuk trapesium dengan tinggi 1,7 m, lebar permukaan 2 m, lebar dasar 1,5 m dan kemiringan dinding saluran sebesar 63,5^o.

(21)

Gambar 2. Perencanaan Saluran Pengalihan 3. Debit Air Tanah

Debit air tanah atau volume air tanah per satuan waktu adalah air yang masuk ke dalam bukaan tambang (Pit) dari rembesan melalui lapisan batuan permeable pada dinding lereng bukaan tambang.

Gambar 3. Moder dan Arah Aliran Air Tanah

Setelah diketahui nilai koefisien permeabilitas, gradien hidrolik, dan luas penampang basah maka debit air tanah dapat dihitung dengan menggunakan Hukum Darcy. Berikut ini adalah debit air air tanah :

(22)

Tabel 3. Debit Air Tanah

Kode PIT Batuan Panjang Segmen (m)

Tebal

(m) Luas (m²) I

Koefisien Permeabilitas

(m/detik)

Q (m³/detik) OPT_PIT7_S

R8 Batupasir 3.883,84 5,9 22915 0.5 1,27 x 10^-5 1,45 x 10^-3

IPD_C_4 Batupasir - 5,9 - 0.5 9,97 x 10^-7 -

4. Total Debit Air yang Hasur Ditanggulangi

Debit yang masuk untuk setiap pit merupakan akumilasi dari air hujan yang langsung masuk ke pit dan juga air tanah. Berikut ini adalah hasil perhitunhan total debit air yang harus ditanggulangi :

Tabel 4. Total Debit Air yang Harus Ditanggulangi

Nama

Panjang Segmen

(m)

Tebal (m) I

Koefisien Permeabilitas

[m/detik)

Qa (m³/detik)

Qa

(m³/jam) Qa (m³/hari)

PIT 1A 1.782,63 5,9 0.5 1,27 x 10^-5

6,66 x 10^-4 2,4 57,58

PIT 1B 1.624,47 5,9 0.5 1,27 x 10^-5

6,07 x 10^-4 2,19 52,47

PIT 2A 1.657,75 5,9 0.5 1,27 x 10^-5

6,19 x 10^-4 2,23 53,55

PIT 2B 1.412,01 5,9 0.5 1,27 x 10^-5

5,27 x 10^-4 1,90 45,61

5. Desain Sump

Untuk sump dengan bentuk trapesium kemiringan sump adalah sebesar 60^o dengan kedalaman sump rencana adalah 5 m dengan letak sump untuk pit 1A pada elevasi -60 mdpl, untuk pit 1B pada elevasi -65 mdpl, untuk pit 2A pada elevasi -15 mdpl dan untuk pit 2B pada elevasi -54 mdpl.

Tabel 5. Dimensi Sump

Nama Elevasi Sump (mdpl)

Panjang Permukaan (m)

Lebar Permukaan (m)

Panjang Dasar (m)

Lebar Dasar (m)

PIT 1A Sump -60 150 150 145 145

PIT 1B Sump -65

165 165 160 160

PIT 2A Sump -15

140 140 135 135

PIT 2B Sump -54

185 185 180 180

Dari perhitungan volume maksimal sump didaptkan selisi antara volume yang harus ditanggulangi dan volume sump seperti pada Tabel 6.

(23)

Tabel 6. Selisi Volume Yang Harus Ditanggulangi dan Volume Sump

Nama Volume Yang Harus Ditanggulangi (m³) Volume Sump (m³)

PIT 1A 107.496 108.813

PIT 1B 130.751 132.063

PIT 2A 89.390 94.563

PIT 2B 158.616 166.563

6. Desain Sump

Aspek yang penting untuk menunjang rencana penanggulangan air dalam pit yaitu dengan melakukan pemompaan dengan debit yang besar. Rencana penanggulangan air dalam tambang menggunakan 1 pompa. Dengan penggunaan pompa yang minimal, air yang masuk ke dalam tambang tidak akan terkuras seluruhnya dari total debit yang masuk. Pompa yang digunakan memiliki jam kerja 22 jam, maka debit pompa yang didapatkan adalah sebagai berikut :

Tabel 7. Volume Sisa Air Dalam Sump

Nama Jumlah Pompa

Q Pompa

(m³/jam) Q (m³/hari) Jam Kerja Pompa

Sisa Air dalam Sump (m³)

PIT 1A 1 800,27 107.231,03 22 89.625,05

PIT 1B 1 800,27 130.508,63 22 112.902,66

PIT 2A 1 800,27 89.142,80 22 71.536,83

PIT 2B 1 800,27 158.405,24 22 140.799,27

D. Kesimpulan

1. Total debit air limpasan yang akan masuk ke area penambangan dan perlu dilakukan pencegahan (mine drainage) untuk periode ulang 5 tahun adalah 2,79 m³/detik atau 10027,30 m³/jam.

2. Total Debit air hujan yang langsung masuk ke area penambangan untuk periode ulang 5 tahun adalah 5,61 m³/detik atau 20221,60 m³/jam.

3. Debit air tanah yang masuk ke pit saat terjadi pemindahan overburden adalah 1,45 x 10^-3 m³/detik atau 5,23 m³/jam.

4. Paritan dibuat berbentuk trapesium dengan tinggi 1,7 m, lebar dasar 1,5 m, lebar permukaan 2 m, dan kemiringan dinding saluran 63,5⁰. Saluran dibuat untuk mencegah debit yang akan masuk ke pit dari daerah tangkapan hujan atau catchment area.

5. Sump dirancang dengan kedalam 5 m dengan luasan yang berbeda-beda untuk tiap Pit. Luasan dari sump teresebut disesuaikan dengan debit akumulasi dari air tanah dan air yang langsung masuk ke pit pada tiap bagian pit dengan elevasi permukaan yang berbeda pula.

6. Pompa yang direcanakan untuk menanggulangi air yang masuk ke pit adalah Multiflo 420 sebanyak 1 unit dengan kapasitas pemompaan 800,27 m³/jam dengan jam kerja pompa 22 jam.

(24)

Daftar Pustaka

Anonim, 2003, "Dirt Mud and Density”, Engineering Tool box, New York.

Binder, Raymond C, 1973, “Fluid Mechanics”, New York.

Chow, Ven Te, 1964, “Handbook of Applied Hydrology”, McGraw-Hill Book Company, New York.

Binder, Raymond C, 1973, “Fluid Mechanics”, New York.

Basuki, Iis, dan Noor, 2009, “Analisis Periode Ulang Hujan Maksimum Dengan Berbagai Metode”, Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika, Jakarta.

Baradja, U.A., 2015, “Perencanaan Paritan untuk Menanggulangi Air Limpasan yang Masuk ke Penambangan Batubara Pit 1 Wara PT Adaro Indonesia, Kecamatan Tanjung, Kabupaten Tabalong, Provinsi Kalimantan Selatan”, Universitas Islam Bandung, Bandung.

Boro, P., 2011, “Perencanaan Sistem Penyaliran Tambang Di Bukit TLF Tambang Tengah PT. Aneka Tambang Tbk, Unit Bisnis Pertambangan Nikel Sulawesi Tenggara”, Universitas Negeri Papua, Manokwari.

Christhoper, J. Keylock, 2004, “Area”, Royal Geographical Society, London.

Djaendi, 2013, “Pengantar Sistem Penyaliran Tambang”, Yellow Energi Selaras, Bandung.

Janna, William, 2013, "Design of Fluid Thermal System", New York,United Stated.

Manning and Delp, 1991, “Major Diagnosis Fisik”, Jakarta.

Mudjonarko, Sri, Wiwoho, 2009, “Aplikasi Metode Nakayasu Guna Prediksi Debit dan Pencegahan Rencana Banjir di Kali Batan Purwoasri, Kediri”, Kediri.

Moody, L. F. 1944, "Friction Factors for Pipe Flow”, Transactions of the American Society of Mechanical Engineers, New York.

Potter, Merle C., Wiggert, David C, 2008, "Schaum's Otline of Fluid Mechanics", The McGraw-Hill Companies, Inc., New York.

Wentworth, C.K., 1922, “A Scale Of Grade and Class Terms for Clastics Sediments”, University Of Chicago Press, Chicago.