23
Evaluasi Kebutuhan Udara Front Kerja di Blok Cikoneng,
PT Cibaliung Sumberdaya Menggunakan Perangkat Lunak Ventsim 5.2
Evaluation of Air Needs at Block Cikoneng Front,
PT Cibaliung Sumberdaya Using Software Ventsim 5.2
Bestari Larasati1*, Ririn Yulianti21,2Program Studi Teknik Pertambangan, Fakultas Teknologi Kebumian dan Energi, Universitas Trisakti, Jalan Kyai Tapa No.1, Tomang, Grogol Petamburan, Jakarta 11440, Indonesia
*Penulis untuk korespondensi (corresponding author): [email protected]
ABSTRAK – Untuk melakukan kegiatan penambangan di tambang bawah tanah seperti mucking, drilling
menggunakan jumbo drill, support menggunakan jumbo drill dan charging membutuhkan udara yang cukup. Saat ini ketersediaan udara pada front kerja tidak memenuhi untuk melakukan kegiatan penambangan. Tujuan dari penelitian ini untuk memenuhi kebutuhan udara pada front kerja agar pekerja dapat bekerja secara optimal menggunakan perangkat lunak Ventsim 5.2. Penelitian ini dilakukan dengan perhitungan dan data-data yang diperoleh menggunakan pendekatan kuantitatif. Hasil penelitian menunjukkan bahwa debit aktual pada front kerja XC 12 VT STH,adalah 5,57 m3/s, pada XC 13 C debit kondisi aktual adalah 8,98 m3/s, dan pada XC 13 B debit kondisi aktual adalah 4,47 m3/s dan XC 13 north debit kondisi aktual adalah 2,97 m3/s. Menurut KEPDIRJEN MINERBA No.185.K/37.04/DJB/2019 ketentuan untuk setiap orang tidak kurang dari 0,03 m3/s dan ditambah sebanyak 0,05 m3/s untuk setiap tenaga-tenaga kuda apabila mesin diesel dioperasikan. Berdasarkan debit aktual, ketersediaan udara pada front kerja tidak memenuhi standar KEPDIRJEN MINERBA No.185.K/37.04/DJB/2019. Maka dari itu dibutuhkan penambahan booster fan 2x37 kW pada CX 9 dan penggantian booster fan menjadi 1x55 kW pada decline lama untuk memenuhi kebutuhan udara untuk pekerja dan alat.
Kata kunci: debit, kebutuhan udara, booster fan
ABSTRACT – To do mining activities in underground mines such as mucking, drilling using jumbo drill, support
using jumbo drill and charging requires sufficient air. Now on the availability of air on heading does not require for mining activities. The purpose of this study is to fulfill the air requirements on the heading so that workers can work optimally, using Ventsim 5.2 software. This research was conducted with calculations and data obtained using a quantitative approach. The results showed that the actual discharge on the XC 12 VT STH heading was 5,57 m3/s, at XC 13 C the actual air volume was 8,98 m3/s, and at XC 13 B the actual air volume was 4,47 m3/s
and XC 13 north the actual air volume was 2,97 m3/s. According to KEPDIRJEN MINERBA
No.185.K/37.04/DJB/2019 the certain air volume for each person are not less than 0,03 m3/s and an additional
0,05 m3/s for each horsepower when a diesel engine is operated. Based on the actual air volume, the availability
of air on the work front does not meet the KEPDIRJEN MINERBA No. 185.K/37.04/DJB/2019. Therefore, it is necessary to add 2 x 37 kW booster fan to CX 9 and replace booster fan to 1 x 55 kW at the old decline to meet the air requirements for workers and tools.
Keywords: Air volume, air needs, booster fan
PENDAHULUAN
PT Cibaliung Sumberdaya (PT CSD) merupakan perusahaan tambang emas yang menggunakan metode tambang bawah tanah cut and fill underhand. Pada tambang bawah tanah ventilasi merupakan hal yang sangat penting. Salah satu faktor yang mempengaruhi baik atau tidaknya ventilasi dilihat dari kuantitas dan kualitas udaranya. Parameter kuantitas udara dapat dilihat dari kecepatan dan debit
24
udara. Parameter kualitas udara dapat dilihat dari suhu udara, kelembaban relatif dan kandungan gas dalam tambang.
Ventilasi dibutuhkan untuk menyediakan udara bersih pada tambang bawah tanah, selain itu juga untuk menghilangkan kontaminan seperti gas dan debu. Ventilasi sangat penting untuk berlangsungnya kegiatan penambangan maka dari itu terdapat kebutuhan udara untuk pekerja dan alat yang bekerja. Sesuai dengan KEPDIRJEN MINERBA No.185.K/37.04/DJB/2019 ketentuan untuk setiap orang tidak kurang dari 0,03 m3/s dan ditambah sebanyak 0,05 m3/s untuk setiap tenaga-tenaga
kuda apabila mesin diesel dioperasikan.
Peraturan tersebut menjadi parameter kelayakan ventilasi untuk tambang bawah tanah di Indonesia. Penelitian ini bertujuan untuk memenuhi kebutuhan udara untuk pekerja dan alat yang bekerja sesuai dengan KEPDIRJEN MINERBA No.185.K/37.04/DJB/2019 dengan menggunakan perangkat lunak ventsim 5.2. Perangkat lunak ini memiliki kelebihan untuk memodelkan jaringan tiga dimensi, mensimulasikan suhu, mensimulasikan jaringan menggunakan booster fan dan ducting, dan lain-lain.
METODE
Prinsip Ventilasi Tambang
Pada pengaturan aliran udara dalam tambang bawah tanah,berlaku hukum bahwa, udara akan mengalir dari kondisi temperatur rendah ke temperatur tinggi dan udara akan mengalir melalui jalur-jalur ventilasi yang memiliki tahanan kecil dibandingkan dengan jalur-jalur yang memiliki tahanan besar. Terdapat beberapa fungsi dari ventilasi tambang yaitu untuk quality control yaitu untuk mengatur suhu, kelembaban dan juga gas-gas yang terdapat dalam tambang bawah tanah akibat kegiatan produksi. Lalu untuk quantity control yaitu untuk mengatur jumlah debit udara yang masuk ke dalam tambang.
Sistem Ventilasi Tambang Bawah Tanah
Sistem ventilasi tambang bawah tanah dibagi dua, yang pertama adalah sistem ventilasi alami, sistem ini terbentuk secara alami seiring dengan pembuatan terowongan. Dengan adanya lubang bukaan, udara akan mengalir melalui bukaan. Ventilasi alami tergantung kepada perbedaan elevasi antara permukaan dan front kerja dan perbedaan temperatur udara didalam dan diluar tambang. Yang kedua adalah sistem ventilasi buatan, sistem ini menggunakan bantuan listrik dengan alat suplai udaranya. Fan adalah hal yang paling penting dan alat suplai udara yang paling banyak dipakai, tetapi kompresor dan injector dapat juga di aplikasikan untuk ventilasi. Terdapat tiga sistem ventilasi berdasarkan penggunaan fan-nya, yaitu sistem forcing, sistem exhaust dan sistem overlap. Dan untuk mengalirkan udara ke front kerja menggunakan sistem auxiliary, sistem auxiliary dibagi tiga tipe, line brattice, fan dan vent duct dan sistem yang tidak menggunakan ducting. Sistem ventilasi pada PT CSD menggunakan sistem exhaust yang dihisap melalui portal dengan main fan 132 kW yang berada di permukaan, lalu dibantu dengan sistem auxiliary dengan menggunakan booster fan dan flexible ducting untuk mengalirkan udara ke front kerja. Untuk menghitung debit udara digunakan persamaan berikut:
Q = V x A (1)
Keterangan:
V = Kecepatan (m/s) A = Luas Penampang (m2)
25 Untuk menghitung persen kesalahan (error) pada perangkat lunak Ventsim 5.2 digunakan persamaan sebagai berikut :
% error = 𝑑𝑒𝑏𝑖𝑡 𝑎𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙−𝑑𝑒𝑏𝑖𝑡 𝑠𝑖𝑚𝑢𝑙𝑎𝑠𝑖
𝑑𝑒𝑏𝑖𝑡 𝑎𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙 𝑥 100 (2)
HASIL DAN PEMBAHASAN
Dalam kegiatan penambangan bawah tanah, udara untuk para pekerja harus terpenuhi, khususnya dalam front penambangan yang memiliki tingkat aktifitas yang tinggi. Tabel 1 dan 2 memperlihatkan kebutuhan udara untuk pekerja dan mesin diesel menurut KEPDIRJEN MINERBA No.185.K/37.04/DJB/2019 untuk berbagai kegiatan penambangan seperti mucking, shotcrete, drilling jumbo drill, support jumbo drill dan charging.
Tabel 1. Kebutuhan udara untuk pekerja
No Kegiatan Jumlah
manusia
kebutuhan udara sesuai kepdirjen untuk
manusia (m3/s) Kebutuhan manusia (m3/s) 1 Mucking 1 0,03 0,03 2 Shotcrete 3 0,03 0,09
3 Drilling jumbo drill 2 0,03 0,06
4 Support jumbo drill 2 0,03 0,06
5 Charging 3 0,03 0,09
Tabel 2. Kebutuhan udara untuk alat yang bekerja
Debit aktual yang ada di front kerja didapatkan dari persamaan 1. Pada Tabel 3 terlihat bahwa ketersediaan udara pada front kerja XC 12 VT STH, XC 13 C, XC 13 B dan XC 13 NRTH tidak mencukupi untuk melakukan kegiatan penambangan,
Tabel 3. Debit aktual front kerja
Lokasi Front kerja V (m/s) A (m2) Q (m3/s)
XC 12 VT NRTH 0,56 28,22 15,94 XC 12 VT STH 0,21 26,06 5,57 XC 13 C 0,34 26,46 8,98 XC 13 B 0,31 14,18 4,47 XC 13 NRTH 0,12 23,45 2,97 Ckn decline 0,56 26,17 14,88
No Kegiatan Jumlah alat HP
kebutuhan udara sesuai kepdirjen untuk alat (m3/s) Kebutuhan alat (m3/s) 1 Mucking 1 LHD 164 0,05 8,2 2 Shotcrete 1 SC, 1 AT 227 0,05 11,35
3 Drilling jumbo drill 1 JD 148 0,05 7,4
4 Support jumbo drill 1 JD 148 0,05 7,4
26
Pada Tabel 4 menunjukkan perbandingan debit udara aktual dan model. Nilai error tertinggi adalah pada XC 12 VT NRTH. Menurut McPherson,1997 nilai error tidak boleh melebihi 10% jadi jika nilai error lebih dari 10% tidak boleh dilakukan perbaikan model. Karena itu untuk penelitian ini front kerja yang dapat dilakukan perbaikan hanya XC 12 VT STH, XC 13 C, XC 13 B, XC 13 NRTH dan CKN DECLINE. Tabel 5 menunjukkan hasil rekomendasi menggunakan perangkat lunak ventsim 5.2 dengan cara menambahkan booster fan menjadi 2x37 kW dan 1x55 kW sehingga kebutuhan udara untuk pekerja dan alat dapat terpenuhi.
Tabel 4. Perbandingan debit udara aktual dengan model
Lokasi Front Kerja Debit aktual (m3/s) Debit model (m3/s) Error (%)
XC 12 VT NRTH 15,94 7,5 52,95 XC 12 VT STH 5,57 5,5 1,36 XC 13 C 8,98 8,7 3,19 XC 13 B 4,47 4,5 -0,51 XC 13 NRTH 2,97 2,8 5,97 Ckn decline 14,88 14,8 0,55
Tabel 5. Hasil perbandingan aktual dan rekomendasi
Lokasi Debit aktual simulasi (m3/s) Debit rekomendasi (m3/s)
XC 12 VT STH 5,5 11,7 XC 13 C 8,7 11,5 XC 13 B 4,5 11,4 XC 13 NRTH 2,8 15,6 CKN DECLINE 14,8 13,4 KESIMPULAN
Untuk dapat memenuhi kebutuhan udara untuk pekerja dan alat yang bekerja sesuai dengan KEPDIRJEN MINERBA No.185.K/37.04/DJB/2019 upaya yang dilakukan adalah dengan cara menambahkan booster fan yang sebelumnya hanya 1x37 kW menjadi 2x37 kW yang mengalirkan udara ke XC 12 VT STH dan mengganti booster fan yang sebelumnya 1x37 kW menjadi 55 kW yang mengalirkan udara ke XC 13 NRTH dan XC 13 B. Dari hasil simulasi didapatkan debit yang meningkat. Pada XC 12 VT STH yang sebelumnya debit nya 5,5 m3/s meningkat menjadi 11,7 m3/s. Pada XC 13 C
yang sebelumnya debit nya 8,7 m3/s meningkat menjadi 11, m3/s. Pada XC 13 NRTH yang sebelumnya
debit nya 2,8 m3/s meningkat menjadi 15,6 m3/s. Pada XC 13 B yang sebelumnya debit nya 4,5 m3/s
meningkat menjadi 11,4 m3/s dan pada CKN DECLINE yang sebelumnya debit nya 14,8 m3/s menjadi
13,4 m3/s debit pada CKN DECLINE diturunkan karena dengan debit aktual sudah sangat mencukupi
untuk berbagai macam kegiatan penambangan.
DAFTAR PUSTAKA
Darling, Peter. SME Mining Engineering Handbook. 2011. Colorado,United States. Hartman,H.L.Mine Ventilation and Air Conditioning.1982. The University of Alabama.
27 McPherson,MJ.Subsurface Ventilation and Environmental Engineering.1993.The Massey Professor of Mining Engineering,Virginia Polytechnic Institute and State University and President, Mine Ventilation Services,Incorporated USA.
Dirjen Minerba (2019): Petunjuk Teknis Pelaksanaan, Penilaian dan Pelaporan Sistem Manajemen Keselamatan Pertambangan Mineral dan Batubara, Dirjen Minerba, Jakarta.
