SKRIPSI
Oleh:
W
IDYA PURNAMA SARI 1410024427157
TEKNIK PERTAMBANGAN YAYASAN MUHAMMAD YAMIN
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI INDUSTRI ( STTIND ) PADANG
2018
DISSPOSAL DI PT. ALLIED INDO COAL JAYA KEC.
TALAWI KOTA SAWAHLUNTO, PROVINSI SUMATERA BARAT
SKRIPSI
Untuk memenuhi sebagian persyaratan guna memperoleh gelar Sarjana Teknik
Oleh:
W
IDYA PURNAMA SARI 1410024427157
TEKNIK PERTAMBANGAN YAYASAN MUHAMMAD YAMIN
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI INDUSTRI ( STTIND ) PADANG
2018
Sawahlunto, Provinsi Sumatra Barat
Nama : WIDYA PURNAMA SARI
NPM : 1410024427157
Program Studi : Teknik Pertambangan
Padang, November 2018 Menyetujui :
Pembimbing I
Dr. Murad, MS.MT NIDN. 007116308
Pembimbing II
Ahmad Fauzi Pohan S.Pd, M.Sc NIDN. 10120129002
Ketua Prodi,
Dr. Murad MS, MT NIDN. 007116308
Ketua STTIND Padang,
H. Riko Ervil, MT NIDN. 1014057501
PT. ALLIED INDO COAL JAYA KEC. TALAWI, KOTA SAWAHLUNTO, PROVINSI SUMATERA BARAT Nama : Widya Purnama Sari Npm : 1410024427157
Pembimbing I : Dr. Murad, MS, MT
Pembimbing II : Ahmad Fauzi Pohan S.Pd, MS.c
ABSTRAK
PT. Allied Indo Coal Jaya (PT. AICJ) merupakan perusahaan swasta yang bergerak dibidang pertambangan batubara. Kegiatan pengangkutan overburden dari front penambangan ke dissposal memiliki panjang ± 650 m. Kegiatan operasi penambangan overburden menggunakan 5 unit dump truck Hino ranger 500 fm 260 JD dan 1 unit excavator caterpillar 320 D.
Penelitian ini dilakukan dikarenakan sering terjadi antrian dump truck pada saat proses loading karena adanya waktu tunggu alat muat di front penambangan, adanya 2 dump truck yang berhenti pada saat berpapasan dikarenakan geometri jalan angkut yang belum sesuai dengan standar AASTHO (American Association Of State Higway And Transportation Officials).
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan geometri jalan angkut dan mendapatkan model antrian jalan angkut tambang. Metode penelitian yang dilakukan di lapangan yaitu dengan cara melakukan pengukuran jalan angkut dari front penambangan ke dissposal dengan memperhitungkan lebar jalan lurus, jalan tikungan, kemiringan jalan (grade), cross slope, dan cycle time alat angkut.
Hasil penelitian didapatkan lebar jalan lurus 8,575 m, lebar jalan tikungan 13,120 m, kemiringan jalan (grade) 10% dan 16% kemiringan melintang (cross slope) 14,8 cm dan perhitungan dengan menggunakan metode antrian diperoleh jumlah dump truk yang diperlukan agar mampu dilayani oleh alat muat tanpa adanya waktu antri adalah 7 truck.
Kata Kunci: geometri jalan angkut, cross slope, grade, metode antrian
Advisor II : Ahmad Fauzi Pohan S.Pd, MS.c
ABSTRACT
PT. Allied Indo Coal Jaya (PT. AICJ) is a private company engaged in coal mining. The activity of overburden transport from the mining front to the dissposal is ± 650 m long. Overburden mining operations use 5 Hino ranger 500 fm 260 JD dump trucks and 1 caterpillar 320 D. excavator unit.
This research was conducted because of frequent dump truck queues during the loading process because of the waiting time of loading equipment on the mining front, there were 2 dump trucks that stopped when passing due to haul road geometry that was not in accordance with AASTHO standards (American Association Of State Higway And Transportation Officials).
The purpose of this study was to obtain the haul road geometry and obtain a mine haul road queue model. The method of research carried out in the field is by measuring the haul road from the mining front to the dissposal by taking into account the width of the straight road, bend road, grade (slope), cross slope, and cycle time of the conveyance.
The results showed that the width of the straight road was 8.575 m, the width of the bend road was 13.120 m, the road slope (grade) 10% and 16% cross slope 14.8 cm and calculations using the queuing method obtained the number of dump trucks needed to be served by loading and unloading, there are 7 trucks.
Keywords: haul road geometry, cross slope, grade, queue method
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT atas berkat, rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi ini tepat pada waktunya.
Dalam penyelesaian Skripsi ini penulis telah dimotivasi dan dibantu oleh berbagai pihak, oleh karena itu pada kesempatan ini, penulis dengan tulus hati mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak H. Riko Ervil, M.T. selaku ketua Sekolah Tinggi Teknologi Industri (STTIND) Padang.
2. Bapak Dr. Murad, MS, MT selaku ketua jurusan Teknik Pertambangan dan sekaligus pembimbing I.
3. Bapak Ahmad Fauzi Pohan S.Pd, M.Sc selaku pembimbing II.
4. Bapak Andri selaku Kepala Teknik Tambang PT. Allied Indo Coal Jaya.
5. Seluruh dosen dan karyawan/karyawati Sekolah Tinggi Teknologi Industri (STTIND) Padang.
6. Rekan-rekan Mahasiswa/i Sekolah Tinggi Teknologi Industri (STTIND) Padang, khususnya rekan-rekan dari jurusan Teknik Pertambangan.
7. Teristimewa untuk kedua orang tua penulis yang selalu memberikan dukungan baik moril maupun materil.
Dalam penulisan Skripsi ini penulis menyadari masih terdapat banyak kekurangan, oleh sebab itu penulis mengharapkan saran dan kritikan yang bersifat
1
Padang, November 2018
Penulis
2
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR... i
DAFTAR ISI... iii
DAFTAR TABEL... vi
DAFTAR GAMBAR... vii
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1. Latar Belakang Masalah... 1
1.2. Identifikasi Masalah... 3
1.3. Batasan Masalah... 3
1.4. Rumusan Masalah... 4
1.5. Tujuan Penelitian... 4
1.6. Manfaat Penelitian... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 6
2.1. Landasan Teori... 6
2.1.1. Deskripsi perusahaan... 6
2.1.2. Lokasi dan kesampaian daerah... 7
2.1.3. Struktur Geologi Secara Umum………. 8
2.1.4. Stratigrafi... 9
2.1.5. Keadaan Morfologi... 10
2.2. Fungsi Alat Angkut... 11
2.3. Geometri Jalan Angkut... 11
2.3.1. Lebar Jalan Angkut... 12
2.3.2. Kemiringan Jalan/grade………. 14
2.3.3.Kemiringan Melintang (Cross Slope)... 15
2.4. Fasilitas-fasilitas Pendukung Jalan Angkutt... 16
2.5. Metode Antrian... 18
2.5.1. Teori Antrian... 18
2.5.2. Komponen Dasar Antrian... 18
2.5.3. Perhitungan Dengan Menggunakan Teori Antrian... 20
2.6. Kerangka Konseptual... 29
BAB III METODOLOGI PENELITIAN... 30
3.1. Jenis Penelitian ... 30
3.2. Tempat dan Waktu Penelitian ... 30
3.2.1. Tempat penelitian... 30
3.2.2. Rencana waktu penelitian ... 31
3.4. Data dan sumber data... 32
3.4.1. Data yang dibutuhkan... 32
3.4.2. Sumber data... 32
3.5. Teknik pengumpulan data... 32
3.6. Teknik pengolahan dan analisa data... 33
3.7. Kerangka Metodologi... 35
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA... 36
4.1. Pengumpulan Data... 36
4.2. Pengolahan Data... 41
4.2.1. Geometri Jalan Angkut... 41
4.2.2. Metode Antrian... 43
BAB V ANALISA HASIL PENGOLAHAN DATA... 57
5.1. Analisa Geometri Jalan Angkut... 57
5.2. Analisa Metode Antrian... 61
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN... 65
6.1. Kesimpulan... 65
6.2. Saran... 65 DAFTAR KEPUSTAKAAN
LAMPIRAN
Tabel 4.3 Data Pengukuran Kemiringan Jalan/grade... 39
Tabel 4.4 Data Pengukuran Cross Slope... 40
Tabel 4.5 Kemiringan Jalan/grade... 42
Tabel 4.6 Tahap Pelayanan………... 46
Tabel 4.7 Probabilitas Keadaan Antrian………... 49
Tabel 5.1 Upaya Perbaikan Lebar Jalan Lurus... 57
Tabel 5.2 Upaya Perbaikan Lebar Jalan Tikungan... 58
Tabel 5.3 Upaya Perbaikan Kemiringan Jalan/grade... 59
vi
Gambar 2.1 Lebar Jalan Lurus ... 13
Gambar 2.2 Lebar Jalan Pada Tikungan... 14
Gambar 2.3 Kemiringan Jalan (grade)... 14
Gambar 2.4 Penampang Melintang Jalan Angkut ... 16
Gambar 2.5 Failitas Pelayanan... 19
Gambar 2.6 Tahap-Tahap Dalam Sistem Antrian Putaran... 24
Gambar 2.7 Kerangka Konseptual... 29
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian... 35
Gambar 4.1 Peta Jalan Tambang... 36
Gambar 4.2 Pengukuran Lebar Jalan Lurus Aktual... 37
Gambar 4.3 Pengukuran Lebar Jalan Tikungan... 38
Gambar 4.4 Pengambilan Grade... 39
Gambar 4.5 Pengambilan Cross Slope... 40
Gambar 4.6 Desain Probabilitas Keadaan Antrian... 47
Gambar 5.1 Kemiringan Jalan (grade) Aktual PT. Allied Indo Coal Jaya... 59
Gambar 5.2 Lebar Jalan Lurus Ideal 2 Dimensi... 60
Gambar 5.3 Lebar Jalan Tikungan Ideal 2 Dimensi... 60
Gambar 5.4 Rancangan Grade 2 Dimensi... 60
Gambar 5.5 Rancangan Cross Slope 2 Dimensi... 61
vii
Lampiran C : Dokumentasi bersama pihak PT. AICJ Lampiran D : Dokumentasi lapangan
Lampiran E : Desain jalan 2 D Lampiran F : Spesifikasi dump truck Lampiran G : Peta jalan tambang
Lampiran H : Perhitungan probabilitas keadaan antrian
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Indonesia merupakan salah satu negara yang kaya akan sumber daya alam. Dalam perkembangannya, telah berbagai macam teknik dan teknologi yang dipergunakan oleh manusia untuk dapat mengelolahnya semaksimal mungkin.
Perusahaan yang bergerak dibidang pertambangan merupakan salah satu perusahaan yang memanfaatkan sumber daya alam tersebut. Dalam pemanfaatannya, tentu saja menggunakan berbagai metode dan teknologi sehingga dapat diperoleh hasil yang optimal dengan keuntungan yang besar, biaya produksi yang relatif kecil serta ramah lingkungan. Sumber daya manusia merupakan salah satu elemen organisasi yang paling dinamis dan kompleks.
PT. Allied Indo Coal Jaya (PT. AICJ) merupakan perusahaan swasta yang bergerak dibidang pertambangan batubara. Operasi penambangan memerlukan jalan tambang sebagai sarana infrastruktur yang vital didalam lokasi penambangan disekitarnya. Jalan tambang berfungsi sebagai sarana infrastruktur yang vital sebagai penghubung lokasi dalam area penambangan, antara lain seperti dari front tambang menuju stockpile, area disposal, perkantoran, mes karyawan dan lain sebagainya.
Jalan tambang merupakan salah satu sarana penting yang sangat mempengaruhi kelancaran produksi dan dapat pula mempengaruhi biaya penambangan. Jalan tambang sama dengan kontruksi jalan darat umumnya yang
1
sangat berperan penting utamanya dalam hal banyak atau tidaknya jumlah produksi yang dapat dicapai dalam setiap kegiatan penambangan tersebut. Faktor- faktor yang mempengaruhi operasi pengangkutan antara lain kondisi jalan, kondisi peralatan, kondisi cuaca, dan lain sebagainya. Kondisi jalan angkut (hauling) yang baik akan meningkatkan nilai efesiensi dan efektivitas kerja alat angkut serta tingkat keamanannya. Ahmad Rifandy (2015), Muh Agus Supriadi (2016), Kurniawan Nur Pratomo (2016), Zulkifli Sayuti (2013).
Pada kegiatan pengangkutan overburden dari front penambangan ke dissposal memiliki panjang ± 650 m. Dalam pelaksanaan operasi penambangan overburden digunakan 5 unit dump truck Hino ranger 500 fm 260 JD dan 1 unit excavator caterpillar 320 D. Kegiatan penambangan di tambang terbuka di PT.
AICJ sering terjadi antrian dump truck pada saat proses loading karena adanya waktu tunggu alat muat di front penambangan. Pada saat dua dump truck berpapasan, maka salah satu diantaranya harus berhenti, situasi ini tentu akan mempengaruhi waktu angkut dan nilai keserasian alat muat dan alat angkut, yang akan berakibat tidak tercapainya target produksi. Hal ini disebabkan karena geometri jalan angkut yang tidak sesuai dengan standar AASTHO (American Association Of State Highway And Transportation Officials). Masih terdapat badan jalan yang belum memiliki cross slope sehingga pada saat hujan badan jalan menjadi tergenang air dan tidak adanya parit disepanjang jalan sehingga pada saat hujan akan menyebabkan air hujan masuk kepermukaan jalan.
Dalam pencapaian target produksi penambangan, operasi pengangkutan memegang peranan yang sangat penting demi kelancaran dan keamanan, operasi pengangkutan tidak pernah lepas dari interaksi antara jalan angkut dan alat angkut itu sendiri.
Berdasarkan permasalahan tersebut maka peneliti akan membahas dan meneliti tentang geometri jalan angkut dalam bentuk suatu penelitian tugas akhir dengan judul “Analisis Geometri Jalan Angkut dari Front Penambangan ke Dissposal pada PT. Allied Indo Coal Jaya, Kota Sawahlunto, Provinsi Sumatera Barat”.
1.2 Identifikasi Masalah
Berdasarkan uraian dari latar belakang masalah di atas, selanjutnya di identifikasi beberapa masalah diantaranya:
1. Geometri jalan yang belum memenuhi standar AASTHO.
2. Masih terdapat badan jalan yang belum memiliki cross slope sehingga pada saat hari hujan badan jalan menjadi tergenang air.
3. Tidak adanya parit disepanjang jalan tambang.
4. Sering terjadi antrian dump truck pada saat proses loading.
5. Dump truck yang berhenti pada saat berpapasan.
1.3 Batasan Masalah
Dalam pelaksanaan penelitian perlu adanya pembatasan masalah, supaya penelitian lebih terstruktur dan terorganisir, peneliti membatasi masalah pada:
1. Kegiatan pengambilan data geometri jalan dilakukan dari front penambangan menuju disposal dengan jarak ± 650 m.
2. Pengambilan data geometri jalan berupa (lebar jalan lurus, lebar jalan tikungan, kemiringan jalan/grade, cross slope, cycle time) dan menghitung berdasarkan
Transportation Officials).
1.4 Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian pada identifikasi dan batasan masalah maka dapat di rumuskan diantaranya:
1. Bagaimana geometri jalan angkut (lebar jalan lurus, lebar jalan tikungan, kemiringan jalan/grade, cross slope) di PT. Allied Indo Coal Jaya?
2. Bagaimana metode antrian jalan tambang di PT. Allied Indo Coal Jaya?
1.5 Tujuan Penelitian
Berdasarkan uraian pada rumusan masalah maka dapat ditentukan tujuan penelitian sebagai berikut:
1. Mendapatkan geometri jalan angkut (lebar jalan lurus, lebar jalan tikungan.
Kemiringan jalan/grade, cross slope) di PT. Allied Indo Coal Jaya.
2. Mendapatkan model antrian jalan tambang di PT. Allied Indo Coal Jaya.
1.6 Manfaat Penelitian
Dalam sebuah penelitian tentunya harus ada manfaat yang diperoleh dari penelitian tersebut baik dari perusahaan, kampus, maupun peneliti.
Adapun manfaat yang diperoleh dari hasil penelitian ini adalah:
1. Bagi Perusahaan
Dapat menjadi bahan pertimbangan dalam pengambilan keputusan bagi perusahaan dan dapat memberikan evaluasi dan rekomendasi geometri jalan angkut yang ideal agar bisa mendapatkan kerja alat yang optimal untuk meningkatkan target produksi.
2. Bagi Peneliti
Dapat menambah wawasan dalam penanganan masalah pada jalan angkut tambang dan dapat mengaplikasikan ilmu yang dapat di bangku perkuliahan ke dalam bentuk penelitian, merubah karangka berpikir dan memperoleh ilmu lapangan yang tidak di peroleh dari perkuliahan.
3. Bagi Institusi STTIND Padang
Dapat menambah ilmu pengetahuan dan wawasan mahasiswa/i yang membacanya, dapat dijadikan suatu masukan untuk pembuatan jurnal, referensi dan pedoman bagi mahasiswa yang akan melakukan penelitian.
2.1. Landasan Teori
Landasan teori terdiri dari seluruh referensi-referensi, konsep-konsep dan kerangka penelitian yang didukung oleh teori-teori ilmiah, yang diperoleh dari kepustakaan maupun teori yang ada yang berhubungan dengan judul penelitian.
2.1.1. Deskripsi Perusahaan
PT. Allied Indo Coal Jaya (PT. AICJ) merupakan perusahaan umum yang melakukan kegiatan penambangan batubara dengan jenis perusahaan PKP2B (perjanjian kerjasama perusahaan tambang batubara) sesuai dengan kontrak No.
J2/Ji.Du/25/1985. Dengan luas area 844 Ha. Awalnya perusahan ini merupakan perusahaan swasta yang didukung oleh penanaman modal asing. Kerja sama antara Allied Queesland Coalfleds ( AQS) limited. Dari australia dengan PT.
Mitra abadi sakti (PT. MAS) dari indonesia dengan komposisi saham masing- masing 80% saham dan 20%. Pada tahun 1992 yang mengontrol seluruh manajemen perusahaan.
Pada awalnya kegiatan eksplorasi diperambahan telah dilakukan oleh pemerintahan indonesia pada tahun 1975 dan 1983. Kegiatan eksplorasi di lanjutkan oleh PT. AICJ dalam tahun 1985 dan 1998 setelah kegiatan ekplorasi selesai dilaksanakan, maka PT. AICJ melakukan tambang terbuka yang bekerja sama dengan devisi alat berat PT. United traktor dalam pengembangan peralatan penambangan. Pada tahun 1991 PT. AICJ selaku pemilik kuasa
penambangan (KP) bekerja sama dengan kontraktor PT. Pama Persada Nusantara hingga tahun 1996.
Selanjutnya PT. AICJ Melakukan kerja sama berturut-turut dengan kontraktor PT. Berkelindo Jaya Pratama dan PT. Pasura Bina Tambang. Namun pada tahun 2008 PT. Allied Indo Coal Jaya (PT. AICJ) yang merupakan izin walikota berupa kuasa penambangan dengan luas daerah 372,40 Ha, kemudian pada tanggal 4 April 2010 Izin Usaha penambangan (IUP) dengan luasa area 372,40 Ha.
2.1.2. Lokasi kesampaian Daerah
Secara admitrasi lokasi penambangan PT. Allied Indo Coal Jaya berada di desa Salak, Kecamatan Talawi, Kota Sawahlunto, Provinsi Sumatera Barat.
Wilayah tersebut terletak di sebelah Timur Laut Kota Padang.
Secara geografis wilayah IUP PT. Allied Indo Coal Jaya berada pada posisi 00˚35’34’’ LS – 100˚46’48’’ BT dan 00˚36’59’’ LS - 100˚48’47’’ BT, dengan batas lokasi wilayah kegiatan sebagai berikut:
1. Sebelah Utara: Wilayah Desa Batu Tanjung dan Desa Tumpuak Tangah Kecamatan Talawi, Kota Sawahlunto.
2. Sebelah Timur: Wilayah Jorong Bukit Bua dan Kota Panjang Nagari V Kota Kecamatan Koto VII, Kabupaten Sijujung.
3. Sebelah Selatan:
a. Wilayah Jorong Panjang Nagari V Koto, Kecamatan Koto VII . Kabupaten Sijunjung.
b. Wilayah Desa Salak, Kecamatan Talawi, Kota Sawahlunto.
4. Sebelah barat: wilayah desa Salak dan desa Sijantang koto kecamatan Talawi, kota Sawahlunto.
Untuk mencapai wilayah izin usaha pertambangan operasi produksi PT. Allied Indo Coal Jaya dari ibu kota sawahlunto dapat di tempuh dengan mengunakan jalur transportasi sbagai berikut:
1. Padang Sawahlunto dengan jalur transportasi darat di tempuh dengan kendaraan roda 2 melalui jalan aspal sejauh ± 90 km dapat di tempuh dalam waktu ±3 jam.
2. PT. Allied Indo Coal Jaya dapat di tempuh dengan kendaraan roda 2 sejauh ± 12 km yang di tempuh dalam waktu ± 25 menit.
2.1.3. Struktur Geologi Secara Umum
Area perambahan memiliki kondisi geologi yang cukup kompleks, dimana sturtur geologi berupa patahan atau sesar yang sangat mempengaruhi pola penyebaran lampisan batubara dan juga kualitas batubara .
Cekungan ombilin terbentuk sebagai akibat langsung dari gerak mendatar menganan sistem sesar sumatera pada masa pleosen awal.
Akibatnya terjadi tarikan yang membatasi oleh sistem sesar normal berarah utara–
selatan. Daerah tarikan tersebut dijumpai dibagian utara cekungan pada darah pengundakan mengiri antara sesar setangkai dan sesar silungkang yaitu terban talawi. Sedangkan bagian selatan cekungan merupakan daerah kompresi yang ditandai oleh terbentuknya sesar naik dan lipatan (sesar sinamar). Ketebalan batuan sedimen di cekungan ombilin mencapai ±4.500m terhitung sangat tebal untuk cekungan berurukuran panjang ±60 km dan lebar ±30 km.
Dari hasil bebarapa penyelidikan yang telah dilakukan, daerah penelitian diyakini terletak pada sub-cekungan kiliran yang merupakan bagian dari suatu
sistem cekungan intramortana (cekungan pegunungan), yang merupakan bagian dari tengah pegunungan bukit barisan. Cekungan-cekungan tersebut mulai berkembang pada pertengahan tersier, sebagai akibat penggerakan ulang dari patahan-patahan yang menyebabkan terbentunnya, cekungan-cekungan tektonik di daerah tinggi (intra mountain basi ) cekungan-cekungan yang terbentuk di antara pegunungan tersebut merupakan daerah pengendapan batuan-batuan tersier yang merupakan siklus sedimen tahap kedua.
Endapan-endapan sendimen yang terdapat didalamnya cekungan-cekungan Sumatera Timur nyaris tergangu oleh orogenesa yang membentuk pengung bukit barisan, sehingga dapat dijumpai urutan stratifigasi yang selaras, mulai dari farmasi minas, sihapas, sampai farmasi pemantang, yang memberi petunjuk bahwa hal endapan berlangsung terus menerus hingga kuater, tidak demikian halnya dengan bagian sebelah barat, pada bagian ini merupakan cekungan muka (foredeep) dimana sekarang daerah tersebut merupakan busur luar, non-vulkanik (nonvucanic outer arch), perlipatan-perlipatan dan sesaran mempengaruhi sendimen-sendimen tersier bawah dan tengah.
2.1.4. Stratigrafi
Berdasarkan peta geologi Solok Sumatera barat oleh P.H Silitonga 1975 maka statigrafi daerah penyelidikan dan sekitarnya berurutan dari muda ke tua terdiri dari satuan aluvial (kuater) dan satuan batulanau, batubara, serpih (tersier), serta satuan batuan Pra-Tersier. Sedangkan secara lokal berdasarkan hasil eksplorasi dan pengamatan lapangan, maka satuan satuan batuan yang ditemukan adalah sebagai berikut:
1. Aluvium: terdapat disepanjang sungai dan muara sungai.
2. Batu lanau: menutupi hampir diseluruh daerah penelitian dengan sisipan batu pasir glaukonit, batu lempung, serpih dan batubara.
3. Breksi: umunya berwarna coklat samapi kemerahan, berfgamen andesit dan lempung sebagai matrik. Stratigrafi cekungan omblin yang terdiri dari satuan batu lanau, batubara, batu pasir dan breksi termasuk dalam angota Formasi telisa yang terendapakan tidak selaras diatas batuan metamorfik sebagai basement (batuan pra-tersier).
2.1.5. Keadaan Morfologi
Secara umumnya morfologi daerah penyelidikan dapat digolongan sebagai perbukitan yang rendah sampai terjal, dengan sudut kemiringan lereng berkisar antara 5˚ sampai 30˚, yang dikontrol oleh litologi berupa rijang, metagamping, lava, batu pasir, batu lanau, dan batu lempung, serta stuktur sesar. Sedangkan pada kawasan yang berupa dataran mempunyai kemiringan sudut kemiringan lereng berkisar antara 0˚sampai 4˚ dengan litologi batu pasir, batu lepung, serta rombakan dari batuan yang lebih tua.
Ketingian bukit berkisar antara 140m hingga 300 m dari permukaan laut (dpl).puncak tertinggi lereng timur berupa bukit kapur dengan ketinggian 300 m dpl. lereng-lereng perbukitan umunya cukup terjal dengan sudut kemiringan lereng berkisar anatara 30 ˚hingga 50˚.
Pada umunya sungai yang mengalir pada darah penelitian berada pada stadium muda dimana dasarnya relatif terbentuk “ V” adanya erosi horizontal yang relatif lebih intensif dibandingan dengan erosi vertikal di beberapa tempat sehingga terlihat pada beberapa sungai mempunyai dasar telah
berbentuk “U”. Secara umum pola aliran diwilayah ini dapat dikategorikan sebagai sistim pola aliran sub parallel dan kenaikan permukaan air sungai pada saat musim hujan antara 0,5 hingga 2,50 meter.
2.2. Fungsi Alat Angkut
Fungsi utama jalan angkut adalah untuk menunjang kelancaran operasional pengangkutan dalam kegiatan penambangan. Alat angkut umumnya berdimensi besar. Oleh sebab itu, geometri jalan harus sesuai dengan dimensi alat angkut yang digunakan agar dapat bergerak leluasa pada kecepatan normal dan aman. Berikut geometri jalan angkut yang harus diperhatikan pada umumnya.
2.3. Geometri Jalan Angkut
Geometri jalan yang harus diperhatikan sama seperti jalan raya pada umumnya, yaitu lebar jalan angkut dan kemiringan jalan. Alat angkut atau truck–
truck pada umumnya berdimensi lebih besar, panjang dan lebih berat dibanding kendaraan angkut yang bergerak dijalan raya. Oleh sebab itu geometri jalan harus sesuai dengan dimensi alat angkut yang digunakan agar alat angkut tersebut dapat bergerak leluasa pada kecepatan normal dan aman. Geometri jalan angkut selalu didasarkan pada dimensi kendaraan angkut yang digunakan. Dalam proses penambangan terbuka, alat angkut yang digunakan adalah dump truck (Awang suwandi, 2004 : 4).
2.3.1. Lebar Jalan Angkut
Lebar jalan angkut pada tambang pada umumnya dibuat untuk pemakaian jalur ganda dengan lalu lintas satu arah atau dua arah. Dalam kenyataannya, semakin lebar jalan angkut maka akan semakin baik proses pengangkutan dan lalu
lintas pengangkutan semakin aman dan lancar. Akan tetapi semakin lebar jalan angkut, biaya yang dibutuhkan untuk pembuatan dan perawatan juga akan semakin besar. Untuk itu perlu dilakukan analisis agar keduanya bisa optimal.
1. Lebar jalan lurus
Lebar jalan minimum pada jalan lurus dengan jalur ganda atau lebih, menurut AASHTO manual rular hing way design, jumlah jalur dikali lebar jalan dan ditambah dengan setengah lebar alat angkut pada bagian tepi kiri dan kanan jalan.
(
n) ( Wt)
Wt n
Lmin = × + +1 × 12×
....………..(2.1) Keterangan:
Lmin = lebar jalan angkut minimum, meter n = jumlah jalur yang digunakan Wt = lebar alat angkut, meter
Sumber : Kurniawan Nur Pratomo (2016)
Gambar 2.1Lebar jalan lurus 2. Lebar jalan pada tikungan
Lebar jalan tambang pada tikungan selalu lebih besar daripada lebar pada jalan lurus.
Perhitungan terhadap lebar jalan tambang pada tikungan atau belokan dapat menggunakan rumus:
W = 2 (U + Fa + Fb + Z) + C……… (2.2) C = Z = (U + Fa + Fb) / 2………. (2.3) Keterangan:
W = lebar jalan angkut pada tikungan atau belokan, m U = lebar jejak roda (center to center tyre), m
Fa = lebar juntai depan, m Fb = lebar juntai belakang, m
C = jarak antara dua truk yang akan bersimpangan, m Z = jarak sisi luar truk ke tepi jalan, m
Sumber : kurniawan Nur Pratomo (2016)
Gambar 2.2 Lebar pada tikungan 2.3.2 Kemiringanjalan (grade)
Kemiringan jalan angkut dapat berupa jalan menanjak ataupun jalan menurun, yang disebabkan perbedaan ketinggian pada jalur jalan. Kemiringan jalan berhubungan langsung dengan kemampuan alat angkut, baik dalam pengereman maupun dalam mengatasi tanjakan.
Sumber: Construction planning, equipment,and methods,1985: 82)
Gambar 2.3 Kemiringan Jalan (grade)
Kemampuan dalam mengatasi tanjakan untuk setiap alat angkut tidak sama , tergantung pada jenis alat angkut itu sendiri. Sudut kemiringan jalan biasanya dinyatakan dalam persen, yaitu beda tinggi setiap seratus satuan panjang jarak mendatar. kemiringan dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
Grade (α) =
∆ h
∆ x x 100
%...(2.4) Keterangan:
Δh = beda tinggi antara dua titik yang diukur (m)
Δx = jarak antara dua titik yang diukur (m)
Kemiringan jalan maksimum yang dapat dilalui dengan baik oleh alat angkut khususnya dump truck, berkisar antara 7 % - 8%. Sedangkan untuk jalan naik maupun jalan turun pada daerah perbukitan lebih aman kemiringan jalan maksimum 8 %.
2.3.3. Kemiringan Melintang (cross slope)
Untuk menghindari agar disaat hujan, air tidak tergenang pada jalan, maka pembuatan kemiringan melintang (cross slope) dilakukan dengan cara membuat bagian tengah jalan lebih tinggi dari bagian tepi jalan. Nilai yang umum dari kemiringan melintang (cross slope) yang direkomendasikan adalah sebesar 20 sampai 40 mm/m dari jarak ketinggian bagian tepi jalan kebagian tengah / pusat jalan.
Rumus perhitungan jalan melintang (cross slope):
a = 1
2 x lebar jalan………...
(2.5)
b = a x 40 mm/m……….(2.6) a = setengah lebar jalar angkut, m
b = beda tinggi antara sisi tengah jalan dengan sisi samping jalan, m
Sumber : Thoni Riyanto (2016)
Gambar 2.4 Penampang melintang jalan angkut
2.4. Fasilitas–Fasilitas Pendukung Jalan Angkut
Ada beberapa hal yang juga memiliki peran penting dalam menunjang operasi pengangkutan yang lancar dan aman bagi pengemudi, yaitu:
a. Rambu-rambu pada jalan angkut
Untuk menjamin keamanan sehubungan dengan dipergunakannya suatu jalan angkut maka perlu kiranyan dipasang rambu-rambu sepanjang jalan angkut.
Rambu-rambu ini diutamakan pada tempat-tempat yang diperkirakan cukup rawan danberbahaya. Adapun rambu-rambu yang dipasang antara lain:
1. Tanda belokan
2. Tanda persimpangan jalan
3. Peringatan adanya tanjakan maupun jalan menurun b. Lampu Penerangan
Lampu penerangan mutlak harus dipasang apabila jalan angkut digunakan pada malamhari.Biasanya pemasangan sarana penerangan dilakukan berdasarkan interval jarak dantingkat bahayanya. Lampu-lampu tersebut dipasang antara lain pada:
1. Belokan
2. Persimpangan jalan
3. Tanjakan atau turunan tajam
4. Jalan yang berbatasan langsung dengan tebing c.. Safety Berm (tanggul pengaman)
Untuk menghindari kecelakaan yang mungkin terjadi karena kendaraan selip ataukerusakan rem atau karena sebab lain, maka pada jalan angkut tersebut perlu dibuat tangguljalan di kedua sisinya. Hal ini terutama bila jalan berbatasan
langsung dengan daerah curam,sehingga bila terjadi hal-hal yang tidak diinginkan alat angkut tidak terperosok ke daerahyang curam.
Tinggi yang direkomendasikan untuk safety berm adalah Minimum setengan tinggi roda dan penempatannya adalah sepanjang tepi jalan angkut.
d. Penirisan
jalan angkut harus diberi penirisan maupun gorong-gorong, karena air yang mengalirpada permukaan jalan angkut seperti becek, berlumpur atau licin.
Ukuran sistem penirisantergantung pada besarnya curah hujan, luas daerah pengaruh hujan, keadaan atau sifat fisik dan mekanik material dan tempat membuang air. Penirisan di kiri-kanan jalan angkutsebaiknya dilengkapi dengan saluran penirisan dengan ukuran yang sesuai dengan jumlah curah hujannya.
2.5.Metode Antrian 2.5.1. Teori Antrian
Kejadian antrian adalah kejadian yang biasa dijumpai dalam bidang teknik kontruksi dan teknik pertambangan. Kejadian antrian akan timbul apabila tingkat permintaan untuk memperoleh akan suatu pelayanan melebihi kapasitas pelayanan yang ada.
Ada dua system teori antrian yaitu system antrian terbuka dan system antrian tertutup. Disini akan dibahas adalah system antrian tertutup. Sistem antrian
adalah suatu kesatuan fasilitas punakan jasa pelayanan, hingga keluar yaitu pelanggan yang telah memperoleh pelayanan. Achadi Wahyu(1996).
2.5.2. Komponen Dasar Antrian
Ada tiga komponen dan karakteristiknya dalam sistem antrian yaitu:
1. Kedatangan, populasi yang akan dilayani (calling population)
Karakteristik dari populasi yang akan dilayani (callingpopulation) dapat dilihat menurut ukurannya, pola kedatangan, serta perilaku dari populasi yang akan dilayani. Menurut ukurannya, populasi yang akan dilayani biasa terbatas (finite) biasa juga tidak terbatas (infinite).
2. Antrian
Inti dari analisis antrian adalah antri itu sendiri. Timbulnya antrian terutama tergantung dari sifat kedatangan dan proses pelayanan.
3. Fasilitas pelayanan
Pelayanan atau mekanisme pelayanan dapat terdiri dari satu atau lebih pelayan, atau satu atau lebih fasilitas pelayanan. Tiap-tiap pelayanan kadang- kadang disebut sebagai saluran (channel) (Schroeder, 1997).
Gambar2.5 Fasilitas Pelayanan
Penentu antrian lain yang penting adalah disiplin antri. Disiplin antri adalah
aturan keputusan yang menjelaskan cara melayani pengantri. Menurut Siagian (2006), ada 5 bentuk disiplin pelayanan yang biasa digunakan, yaitu:
a. First Come First Served (FCFS) atau First In First Out (FIFO)
Bentuk disiplin ini menerapkan system input yang lebih dulu datang ke dalam sistem, maka lebih dulu dilayani (keluar dari antrian).
b. Last Come First Served (LCFS) atau Last In First Out (LIFO)
Bentuk disiplin ini menerapkan system input yang terakhir datang kedalam system, maka lebih dulu dilayani (keluar dari antrian).
c. Service In Random Order (SIRO)
Dalam disiplin ini diterapkan system pelayanan yang didasarkan pada peluang secara random, tidak mempertimbangkan siapa yang lebih dahulu tiba.
d. Priority Service (PS)
Prioritas pelayanan pada disiplin antrian priority service diberikan kepada pelanggan yang mempunyai prioritas lebih tinggi dibandingkan dengan pelanggan yang mempunyai prioritas lebih rendah, meskipun yang terakhir ini kemungkinan sudah lebih dahulu tiba dalam garis tunggu.
e. RR (Round Robin)
Artinya, pelayanan diberikan pada jangka waktu tertentu saja. Contoh sistem paralel jobs pada sistem komputer.
2.5.3. Perhitungan Dengan Menggunakan Teori Antrian 2.5.3.1. Penentuan Tingkat Pelayanan
Pada antrian dibagi menjadi 4 tahap yang masing-masing tahap punya tingkat pelayanan.(Dwi Rahmi Elvionita, 2018).
1. Tahap 1 (µ1) yaitu tahap pelayanan alat gali muat untuk memuat material ke alat angkut hingga terisi penuh.
2. Tahap 2 (µ2) yaitu tahap pelayanan sendiri yaitu tahap dimana alat angkut dalam perjalanan untuk mengangkut material ke disposal.
3. Tahap 3 (µ3) yaitu tahap pelayanan alat angkut menumpahkan material di Disposal.
4. Tahap 4 (µ4) yaitu tahap pelayanan sendiri, yaitu alat angkut tidak bermuatan kembali ke front penambangan.
Tahap 1 (µ1)
Adalah tahap pelayanan excavator untuk memuat material dump truck hingga terisi penuh dengan menggunakan rumus:
TP = T1 + T2………..….(2.7) Keterangan:
TP = Waktu pelayanan excavator hingga bak truck penuh T1 = Waktu penempatan dump truck akan dimuati
T2 = Waktu pengisian Tahap 2 (µ2)
Yaitu pelayanan sendiri, yakni dump truck dalam perjalanan untuk mengangkut overburden ke dissposal.
Tahap 3 (µ3)
Yaitu tahap dump truck menumpahkan overburden yang dibawanya ke dissposal, maka:
Tt = T3 + T4………...…..(2.8) Keterangan:
T3 = waktu posisi penumpahan T4 = waktu penumpahan Tahap 4 (µ4)
Dump truck kembali kosong menuju ke front untuk diisi kembali.
2.5.3.2 Mekanisme Pelayanan
Berdasarkan mekanisme pelayanannya, pelayanan sistem antrian dapat dibedakan menjadi:
a). Pelayanan Tunggal (single server)
Model antrian yang hanya memiliki satu fasilitas pelayanan. Model ini merupakan konfigurasi dasra model antrian dan akan menjadi dasar bagi pembahasan sistem-sistem lainnya.
b). Multi Pelayanan
1. Sistem antrian dengan pelayanan paralel
Model antrian apabila fasilitas pelayanannya lebih dari satu dan disusun secara berjajar, artinya sejumlah pelanggan bisa dilayani oleh sejumlah fasilitas secara bersamaan.
2. Sistem antrian pelayanan seri
Model antrian apabila fasilitas pelayanannya lebih dari satu yang disusun secara berurutan, artinya pelanggan dalam fasilitas pelayanan akan dilayani secara bertahap.
Prinsip notasi-notasi untuk model-model antrian adalah:
P(n1, n2, …, nM) = Probabilitas keadaan
λ = Tingkat kedatangan dump truck, unit/jam
1/λ = Waktu kedatangan rata-rata dump truck, unit/jam µ = Tingkat pelayanan exvator, unit/jam
1/µ = Waktu pelayanan rata-rata excavator, unit/jam η = Tingkat kesibukan excavator, (%)
θ = Jumlah dump truck yang dapat terlayani oleh excavator, truck/jam Lqi = Jumlah dump truck dalam tahap I, truck
Wqi= Waktu sebuah dump truck antri dalam tahap I, menit Ti = Waktu pelayanan rata-rata dalam tahap I, menit M = Banyaknya tahap dalam sesuatu sistem
K = Banyaknya jumlah dump truck yang digunakan, unit Pn = Probabilitas jumlah n truck dalam antrian
Po = Probabilitas tidak ada truck dalam antrian 2.5.3.3. Informasi Sistem Antrian
Secara prinsip informasi sistem antrian yang perlu diketahui adalah:
a. Waktu edar alat angkut dalam sistem.
b. Waktu tunggu alat angkut dalam sistem.
c. Jumlah alat angkut dalam sistem.
d. Jumlah tahap dalam sistem.
Sistem Antrian Putaran
Sistem antrian putaran adalah salah satu sistem antrian tertutup, yang lebih komplek dari model antrian pelayanan tunggal atau antrian terbuka.Pada operasi ini terdiri dari tahap-tahap atau tingkat-tingkat yang terbatas dalam sebuah putaran tertutup.
Pelanggan yang selesai dilayani pada tahap I, dengan segera antri untuk mendapat pelayanan pada tahap I + 1. Dimana i = 1,2,3,…,M, dan M = Jumlah total tahap.
Hasil dari tahap i adalah masukkan untuk tahap i + 1 sehingga antrian yang terjadi pada tahap awal akan terulang pada tahap berikutnya. Karena operasi antrian merupakan antrian sirkuit tertutup, maka jumlah pelanggannya terbatas.
Truck Kosong Truck bermuatan Tahap 1
Tahap 2
Tahap 3 Tahap 4
Dissposal Excavator
Pada operasi pembongkaran overburden yang melibatkan sebuah excavator, areal dissposal dan 5 (lima) unit dump truck (K=5). Pada operasi ini terdiri dari empat tahap (M=4), yaitu:
Gambar 2.6 Tahap-Tahap Dalam Sistem Antrian Putaran
Pada Model antrian putaran ini seluruh aktifitas pemuatan dan pengangkutan kedua alat mekanis ini dianggap sebagai aktifitas pelayanan pada setiap tahapnya.
Disiplin yang digunakan adalah FCFS (First Come First Served), yaitu pertama datang pertama juga dilayani.
2.5.3.4. Karakteristik Sistem Kesetimbangan 2.5.3.4.1. Probabilitas keadaan Antrian
Probabilitas keadaan antrian ditentukan oleh jumlah alat angkut yang digunakan dan keadaan antrian yang terdiri dari 4 tahap. (Alifa, 2018).
Keadaan probabilitasnya ditunjukkan dengan P(n1, n2….,nM) yang didefenisikan sebagai probabilitas yang ada pada tahap i sejumlah n1 unit.
Persamaan keadaan tetap dari kasus M tahap dan K truck atau persamaan untuk menentukan banyaknya kemungkinan keadaan yang dapat terjadi dalam antrian putaran menjadi:
K+M −1
K
=
( K +M −1)!
(M −1)! K ! ...
...(2.9)
Probabilitas keadaan tetap dapat diselesaikan berkenaan dengan satu yang tidak diketahui, P (K,0,…,0) yang dapat diberikan dengan:
) 10 . 2 ...(
...
...
...
)...
0 ,..., 0 , ( ,...,
) ,..., , (
3 2
1
3 2
1 2
1 n n P K
n P
nM
M n
n
n K
M µ µ µ
µ −
=
P(K,0,…,0) diperoleh dengan ketentuan jumlah probabilitas kaadaan = 1, yaitu:
∑ P (n1,n2,…,n) = 1
2.5.3.4.2 Perhitungan Lq1, Lq3, Wq1, dan Wq3
a. Rata-rata jumlah dump truck yang menunggu dalam antrian 1. Tahap 1
Yaitu pada saat dump truck menunggu untuk dimuati oleh excavator dengan ketentuan keadaan n1> 1 sehingga rata-rata dump truck yang menunggu pada excavator:
Lq1 = [1 x (probabilitas keadaan)] + [2 x (probabilitas keadaan)] + [3 x (probabilitas keadaan)] + [4 x (probabilitas keadaan )]……...(2.11)
2. Tahap 3
Yaitu pada saat dimana dump truck menunggu untuk menumpahkan overburden di areal dissposal, dengan ketentuan n3> 1 sehingga rata-rata dump truck yang menunggu:
Lq3= [1 x (probabilitas keadaan)] + [2 x (probabilitas keadaan)] + [3 x (probabilitas keadaan)] + [4 x (probabilitas keadaan )]……...(2.12)
b. Rata-rata waktu tunggu dump truck dalam antrian
Tingkat kesibukan sebuah excavator dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
η1 = 1 - ∑ P(0, n2, n3, n4)………..(2.13)
Rumus tersebut diperoleh pada kondisi n1 = 0 yaitu keadaan dimana tidak ada dump truck yang datang ke front penambangan (excavator dalam keadaan menganggur).
η1 = [1 - ∑(probabilitas keadaan) ] x 100%...(2.14)
Karena kegiatan pemuatan ada pada tahap 1, maka jumlah dump truck yang terlayani pada tahap ini adalah:
θ1 = η1 . µ1………. (2.15)
Untuk tahap 2,3,dan 4, harga θ diasumsikan sama, sehingga θ1 = θ2 = θ3 = θ4 = θ
1. Rata-rata waktu tunggu dump truck dalam antrian di excavator
Wq1 = θ Lq1
……….. (2.16)
2. Rata-rata waktu tunggu dump truck dalam antrian di areal dissposal
Wq3 = θ Lq3
………..(2.17)
2.5.3.4.3. Total Waktu Edar Dan Tingkat Kedatangan Dump Truck
Perhitungan waktu edar alat angkut tanpa waktu antri (tunggu) dapat diperoleh sebagai berikut:
CTt =
+ + +
4 3 2 1
1 1 1 1
µ µ µ µ
……….(2.18) Sehingga tingkat kedatangan dump truck dalam satu jam adalah:
λ = t CT
1
………....(2.19)
Berdasarkan penerapan teori antrian maka waktu edar alat angkut setiap rit/sekali putar adalah:
CTt =
+ + + + 1+ 3
4 3 2 1
1 1 1
1 Wq Wq
µ µ µ µ
...……….(2.20)
Sehingga tingkat kedatangan dump truck dalam 1 (satu) jam baik di front penambangan maupun di areal dissposal adalah:
λ = λ1 = λ3 = CTt
1
……….(2.21)
2.5.3.4.4. Jumlah Dump Truck Yang Dibutuhkan
Jumlah dump truck yang dibutuhkan agar mampu dilayani oleh alat muat tanpa adanya waktu antri adalah:
N
= λ µ1
……….………(2.22)
2.6. Kerangka Konseptual
Kerangka konseptual merupakan rancangan penelitian terhadap hubungan masalah yang diteliti, pada pendahuluan penulis menggunakan judul “Analisis Geometri Jalan Angkut Menggunakan Metode Antrian Dari Front Penambangan Ke Dissposal di PT. AICJ”
1. Input, yaitu data-data yang dibutuhkan dalam penelitian ini yaitu terdiri:
a. Data Primer:
1. Lebar jalan pada lurus 2. Lebar jalan pada tikungan 3. Kemiringan Jalan(grade)
4. Cross slope
5. Cycle time
b. Data Sekunder:
1. Peta layout
2. Spesifikasi alat angkut
2. Proses, yaitu teknik pemecahan masalah yang digunakan dalam penelitian ini yang terdiri atas:
a. menghitung dan menganalisis geometri jalan angkut (lebar jalan lurus, lebar jalan tikungan, kemiringan jalan (grade), kemiringan melintang (cross slope).
b. Menghitung dan menganalisis metode antrian.
3. Output, yaitu hasil yang diharapkan dari penelitian ini, yaitu:
a. Mendapatkan geometri jalan angkut (lebar jalan lurus, lebar tikungan, kemiringan jalan (grade), cross slope.
b. Mendapatkan model antrian jalan tambang.
Input Proses Output
1. Mendapatkan geometri jalan angkut ( lebar jalan lurus, lebar tikungan, kemiringan jalan (grade), cross slope
2. Mendapatkan model antrian jalan tambang 1. menghitung dan
menganalisis geometri jalan angkut (lebar jalan lurus, lebar jalan tikungan, kemiringan jalan (grade), kemiringan melintang (cross slope).
2. Menghitung dan menganalisis metode antrian
Data Primer:
1. Lebar jalan lurus dan tikungan
2. Kemiringan jalan(Grade) 3. Cross Slope 4. Cycle time
Data Sekunder:
1. Peta layout
2. Spesifikasi alat yang digunakan pada PT.AICJ
Gambar 2.7 Kerangka Konsep
3.1. Jenis Penelitian
Jenis penelitian yang dilakukan adalah penelitian yang bersifat terapan (applied research), yaitu penelitian yang hati-hati, sistematik dan terus menerus terhadap suatu masalah dengan tujuan untuk digunakan dengan segera untuk keperluan tertentu. Sugiono (2009).
Hasil dari penelitian yang dilakukan tidak perlu sebagai suatu penemuan baru, akan tetapi merupakan aplikasi yang baru dari penelitian yang telah ada.
3.2. Tempat dan Waktu Penelitian 3.2.1. Tempat Penelitian
Tempat penelitian yaitu di lokasi penambangan batubara PT. Allied Indo Coal Jaya secara administratif terletak di Desa Batu Tanjung Kec. Talawi Kota Sawahlunto.
1. Padang sawahlunto dengan jalur transportasi darat ditempuh dengan kendaraan roda 2 melalui jalan aspal sejauh ± 90 km dapat di tempuh dalam waktu ±3 jam.
2. PT. Allied Indo Coal Jaya dapat ditempuh dengan kendaraan roda 2 sejauh
± 12 km yang di tempuh dalam waktu ± 25 menit.
3.2.2. Rencana Waktu Penelitian
Pengambilan data dilaksanakan pada bulan Oktober 2018.
Tabel 3.1 Jadwal Penelitian
N o
Kegiatan
Bulan Juni
2018 Juli 2018
Agustus 2018
September 2018
Oktober 2018
November 2018 1. Bimbingan
Jurnal
x
2. Seminar jurnal
x
3. Bimbingan proposal
x
4. Seminar Proposal
x
5. Penelitian x
6. Bimbingan Skripsi
x
7. Kompre x
3.3. Variabel Penelitian
Variabel penelitian merupakan suatu atribut dari sekelompok objek yang diteliti yang mempunyai variasi yang berhubungan satu dengan yang lain dalam kelompok tersebut. Sesuai dengan permasalahan yang ditelitimaka variabel penelitiannya adalah Analisis Geometri Jalan Angkut Menggunakan Metode Antrian Dari Front Penambangan Ke Dissposal Di PT. Allied Indo Coal Jaya.
3.4. Data dan Sumber Data
Data yang peneliti butuhkan dalam penelitian ini adalah:
1. Data Primer
Data primer adalah data yang penulis peroleh langsung dari lapangan yaitu data lebar jalan lurus, lebar jalan tikungan, kemiringan jalan(grade), cross slope, cycle time.
2. Data Sekunder
Data sekunder adalah data yang diperoleh dari buku-buku literature atau studi kepustakaan dan data-data/arsip perusahaan seperti berikut:
a. Peta Layout
b. Spesifikasi alat yang digunakanPT. AICJ 3.4.2. Sumber Data
Sumber data yang peneliti dapatkan berasal dari pengamatan langsung di lapangan dan arsip dari PT.AICJ serta studi kepustakaan.
3.5. Teknik Pengumpulan Data
Dalam kegiatan pengambilan data di lapangan yaitu:
1. Pengukuran lebar jalan lurus
Pengukurannya langsung dilapangan mengenai lebar pada jalan lurus menggunakan alat ukur berupa meteran.
2. Pengukuran lebar jalan pada tikungan
Pengukuran langsung dilapangan mengenai lebar jalan pada tikungan menggunakan alat ukur berupa meteran.
3. Pengukuran kemiringan melintang (Cross Slope)
Pengukuran langsung dilapangan mengenai kemiringan melintang (cross slope) menggunakan alat ukur berupa meteran dan waterpass.
4. Pengukuran kemiringan jalan (Grade)
Pengukuran langsung dilapangan mengenai kemiringan jalan (grade) menggunakan alat ukur berupa waterpass.
5. Cycle time
Pengambilan data dilapangan mengenai cycle time alat angkut dan alat muat menggunakan stopwatch.
3.6. Teknik Pengolahan dan Analisa Data 3.6.1. Teknik Pengolahan Data
Teknik pengolahan data yang digunakan dalam penelitian ini adalah dengan menggunakan rumus-rumus sebagai berikut:
1. Perhitungan lebar jalan lurus
Perhitungan lebar jalan lurus menggunakan persamaan (2.1 halaman 12).
2. Perhitungan lebar jalan tikungan
Perhitungan lebar jalan tikungan menggunakan persamaan (2.2 dan 23 halaman 13).
3. Perhitungan kemiringan jalan (grade)
15).
4. Perhitungan cross slope
Perhitungan kemiringan melintang (cross slope) menggunakan persamaan (2.5 dan 2.6 halaman 15).
5. Perhitungan metode antrian
Perhitungan teori antrian menggunakan persamaan(2.7 halaman 20, 2.8 halaman 21, 2.9 halaman 25, 2.10 halaman 25, 2.11 halaman 25, 2.12 halaman 26, 2.13 halaman 26, 2.14 halaman 26, 2.15 halaman 26, 2.16 halaman 26, 2.17 halaman 26, 2.18 halaman 27, 2.19 halaman 27, 2.20 halaman 27, 2.21 halaman 27, 2.22 halaman 27).
3.6.2. Analisa Data
Setelah melalui tahap dalam pengumpulan data dan pengolahan data maka dilakukan analisis data dari pengolahan data yang didapat. Pada analisis data ini dapat menentukan hasil akhir dari penelitian yang dilakukan, yaitu geometri jalan yang sesuai dengan spesifikasi alat angkut yang digunakan, model antrian jalan tambang, dan desain geometri jalan tambang yang ideal.
3.7 Kerangka Metodologi
Langkah-langkah yang dilakukan penulis dalam melakukan penelitian:
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian
Analisis Geometri Jalan Angkut Menggunakan Metode Antrian Dari Front Penambangan Ke Dissposal di PT. AICJ Kecamatan Talawi, Kota Sawah Lunto,
Identifikasi Masalah 1. Geometri jalan yang belum memenuhi standar AASTHO.
2. Masih terdapat badan jalan yang belum memiliki cross slope sehingga pada saat hari hujan badan jalan menjadi tergenang air.
3. Tidak adanya parit disepanjang jalan tambang.
4. Sering terjadi antrian dump truck pada saat proses loading.
5. Dump truck yang berhenti pada saat berpapasan.
Tujuan penelitian
1. Mendapatkan geometri jalan angkut (lebar jalan lurus,lebar jalan tikungan, kemiringan jalan (grade), Kemiringan melintang (cross slope).
2. Mendapatkan model antrian jalan tambang di PT. AICJ.
Pengumpulan Data
Data Sekunder 1. Peta kesampaian daerah.
2. Spesifikasi alat angkut yang digunakan di PT. AICJ.
Data Primer 1. Lebar jalan lurus dan lebar jalan
tikungan.
2. Kemiringan Jalan (grade).
3. Cross slope.
4. Cycle time.
Pengolahan Data
1. Menghitung dan menganalisis geometri jalan angkut(lebar jalan lurus,lebar jalan pada tikungan, kemiringan jalan (grade), kemiringan melintang (cross slope).
2. Menghitung dan menganalisis metode antrian.
Analisa
Menganalisa kondisi (lebar jalan lurus, jalan tikungan, kemiringan (grade) dan cross slope) aktual dan ideal, dan menganalisa metode antrian
Kesimpulan dan Saran
4.1. Pengumpulan Data
Pada bab ini berisikan pengumpulan data dan pengolahan data yang diperlukan. Dalam penelitian ini menganalisis geometri jalan angkut dari front penambangan ke disposal di PT. Allied Indo Coal Jaya.
Dari hasil kegiatan pengumpulan data, maka data-data yang didapatkan sebagai berikut:
Gambar dibawah ini merupakan peta layout, yang lebih jelasnya bisa dilihat pada lampiran G.
Gambar 4.1 Peta Jalan Tambang
1. Pengukuran lebar jalan lurus aktual di PT. Allied Indo Coal Jaya dibagi menjadi 3 segment. Hasil pengukuran jalan lurus aktual dapat dilihat pada tabel 4.1 berikut ini:
Tabel 4.1
Data Lebar Jalan Lurus Aktual PT. Allied Indo Coal Jaya No. Segment Lebar Jalan Lurus aktual
(m)
1. Segment 1 8,54 m
2. Segment 2 7,60 m
3. Segment 3 6,40 m
Pengukuran lebar jalan lurus digunakan meteran sebagai alat ukur untuk menentukan panjang jalan yang terlihat pada gambar 4.2 atau bisa dilihat pada lampiran B.
Gambar 4.2 Pengukuran Lebar Jalan Lurus Aktual
menjadi 3 tikungan. Hasil pengukuran jalan tikungan aktual dapat dilihat pada table 4.2 berikut:
Tabel 4.2
Data Lebar Jalan Tikungan Aktual PT. Allied Indo Coal Jaya
No. Tikungan Lebar Jalan Tikungan Aktual (m)
1. T-1 10,65 m
2. T-2 8,45 m
3. T-3 6,28 m
Pengukuran jalan pada tikungan digunakan meteran sebagai alat ukur dan pengukuran dilakukan ditengah-tengah jalan tikungan yang terlihat pada gambar 4.3 atau bisa dilihat pada lampiran B.
Gambar 4.3 Pengukuran Lebar Jalan Tikungan
3. Pengukuran data kemiringan jalan/grade aktual di PT. Allied Indo Coal Jaya terdapat 2 tanjakan. Hasil pengambilan data kemiringan aktual dilapangan dapat dilihat pada tabel 4.3 berikut:
Tabel 4.3
Data Pengukuran Kemiringan Jalan/Grade PT. Allied Indo Coal Jaya No Tanjakan Grade Aktual
1. Tanjakan 1 16%
2. Tanjakan 2 10%
Pengukuran data kemiringan jalan mengunakan waterpass dalam pemgukuranya yang diambil di bagian tengah-tengah jalan terlihat pada gambar 4.4 atau bisa dilihat pada lampiran B.
Gambar 4.4 Pengambilan Grade
Coal Jaya.
Tabel 4.4
Data Pengukuran Cross slope PT. Allied Indo Coal Jaya No Cross Slope Cross Slope aktual Lebar aktual
1. Cross Slope 1 0 % 7,40 m
2. Cross Slope 2 1% 6,85 m
Pengukuran data cross slope mengunakan waterpass dalam pengukuranya terlihat pada gambar 4.5 atau bisa dilihat pada lampiran B.
Gambar 4.5 Pengambilan cross slope
5. Pengambilan data cycle time alat angkut di PT. Allied Indo Coal Jaya menggunakan stopwatch dari front penambangan ke disposal Hasil pengambilan data cycle time alat angkut dilapangan dapat dilihat pada lampiran A.
5.2. Pengolahan Data
4.2.1 Geometri Jalan Angkut
Pada pengolahan data didalam penelitian ini akan menggunakan teori sesuai standar AASHTO (American Association Of State Highway And Transportation Officials) tentang lebar jalan angkut pada keadaan lurus, lebar jalan pada tikungan, kemiringan jalan/grade dan cross slope.
1. Lebar Jalan Pada Keadaan Lurus.
Guna memenuhi standar lebar jalan lurus menurut AASHTO dengan spesifikasi alat angkut dumpt truck Hino FM 260 JD yang memiliki lebar (Wt)=2,450 meter. Perhitungannya mengunakan persamaan (2.1) sebagai berikut:
(
n) ( Wt)
Wt n
Lm= ⋅ + +1 12⋅
L = ( 2 x 2,450) + {(2+1)x( 1
2 x 2,450)}
= ( 4,900)+{(3)x 1,225 )}
= ( 4,900)+( 3,675 )
= 8,575 m
Jadi lebar jalan angkut ideal pada PT. Allied Indo Coal Jaya berdasarkan teori AASHTO adalah 8,575 m.
2. Lebar Jalan Pada tikungan
Lebar jalan ditikungan selalu dibuat lebih besar dari jalan lurus, hal ini dimaksudkan untuk mengantisipasi adanya penyimpangan lebar alat angkut yang disebabkan sudut yang dibentuk oleh roda depan dengan badan dump truck saat melintasi tikungan. Untuk perhitungan lebar jalan tikungan menggunakan persamaan (2.2) dan (2.3) sebagai berikut:
Lebar juntai belakang ( Fb ) : 1,795 m Jarak antara jejak roda ban ( U ) : 2,00 m Sudut penyimpangan roda max : 35°
Fa = 1,255 m x sin 35° = 0,72 Fb = 1,795 m x sin 35° = 1,029 C=Z = 1
2 ( U + Fa +Fb )
= 1
2 (2,00 + 0,72 + 1,029 )
= 1,874 m
W = n ( U + Fa + Fb + Z ) + C
= 2 ( 2,00 + 0,72 + 1,029 + 1,874 ) + 1,874
= 2 x ( 5,623) + 1,874
= 13,120 m
Jadi lebar jalan tikungan ideal pada PT. Allied Indo Coal Jaya berdasarkan teori AASHTO adalah 13,120 m.
3. kemiringan jalan/grade
Tabel 4.5 kemiringan jalan(grade) No Grade Persen %
1. Grade 1 16 %
2. Grade 2 10 %
4. Kemiringan Melintang (Cross Slope)
a. Kemiringan melintang cross slope aktual di PT. Allied Indo Coal Jaya
Kemiringan jalan melintang (cross slope) pada jalan tambang PT.
Allied Indo Coal Jaya adalah sebesar 0 % dan 1 % b. Kemiringan jalan melintang (cross slope) teoritis
1. a = ½ x Lebar Jalan
= ½ x 7,40 m = 3,7 meter b = 3,7 m x 40 mm/m = 148 mm =14,8 cm 2. a = ½ x Lebar Jalan
= ½ x 6,85 m = 3,42 meter
b = 3,42 m x 40 mm/m = 136,8 mm =13,68 cm
4.2.2. Metode antrian
Pemilihan model antrian yang diterapkan untuk system kerja alat muat dan alat angkut adalah system antrian putaran (tertutup) yang diasumsikan terdiri dari 4 tahap, yang setiap tahapnya mempunyai tingkat pelayanan. Untuk tahap pengangkutan dan kembali kosong, diasumsikan sebagai tahap pelayanan sendiri.
Tahap 1
Adalah tahap pelayanan excavator untuk memuat material ke dalam dump truck hingga terisi penuh.
TP = Waktu pelayanan excavator hingga bak truck penuh
T2 = Waktu pengisian TP = T1 + T2
= 22,955 detik + 65,410 detik = 88,365 detik
= 1,472 menit
Maka tingkat pelayanan excavator setiap satu jam untuk melayani tiap-tiap
dump truck adalah:
μ 1 =
jam truck TP1 x60 /
=
jam truck x60 / 472
, 1
1
= 40,76 truck/jam ≈41truck/jam
Tahap 2
Adalah pelayanan sendiri, yakni dump truck dalam perjalanan untuk mengangkut overburden ke disposal.
t=¿
TP¿ 246,677 detik = 4,111 menit
Maka tingkat pelayanan dump truck pada 1 jam untuk mengangkut overburden ke disposal adalah:
μ2
=
jam truck TPt1 x60 /
=
jam truck
x60 /
111 , 4
1
= 14,59 truck/jam ≈15truck/jam Tahap 3
Adalah tahap dump truck menumpahkan overburden yang dibawanya ke disposal, maka
T4 = Waktu posisi penumpahan T5 = Waktu penumpahan
Tt = T4 + T5
= 12,072 detik + 15,05 detik = 27,122 detik
=0,452 menit
Maka tingkat pelayanan dump truck setiap 1 jam untuk menumpahkan overburden di areal disposal adalah:
µ3 =
jam truck T1t x60 /
=
jam truck
x60 /
452 , 0
1
= 132,74 truck/jam ≈ 133 truck/jam Tahap 4
Dump truck kembali kosong menuju ke front untuk diisi kembali.
TPt = 153,47 detik = 2,557 menit
penambangan adalah:
µ4 =
jam truck T1t x60 /
=
jam truck
x60 /
557 , 2
1
= 23,46 truck/jam ≈24truck/jam
Tabel 4.6 Tahap Pelayanan No Tahap Pelayanan Keterangan
1. μ1 41 truck/jam
2. μ2 15 truck/jam
3. μ3 133 truck/jam
4. μ4 24 truck/jam
4.2.2.1. Probabilitas Keadaan Antrian
Jumlah rata-rata alat angkut yang beroperasi adalah 5 alat angkut dan 1 buah alat gali muat, maka alat gali muat melayani 5 unit dump truck.
K+M −1
K
=
( K +M −1)!(M −1)! K !
=
(5+4−1)!(4−1)! 5!=
3 ! 5 !8 != 56
Jadi ada 56 keadaan antrian dari distribusi 5 unit dump truck diantara 4 tahap tersebut. Probabilitas keadaan antrian putaran dapat dihitung sebagai
berikut: P (n1, n2, n3, n4) =
( )
4 3
2 1
4 4 3 2 2
1
!
! n n n
n K
n
n µ µ µ
µ −
P (5, 0, 0, 0) Sebagai contoh pada kondisi P (1,4,0,0) adalah:
Gambar 4.6 Desain Probabilitas Keadaan Antrian
P (1, 4, 0, 0) =
( )
0 0
4
) 1 5
24
! 0 133 15
! 4
41
x x x x
−
P (5, 0, 0, 0)
= 1215000 2825761
= 2,3257292181
bahwa jumlah probabilitas sama dengan 1.
Dari Tabel 4.5 jumlah koefisien dari seluruh keadaan sistem adalah 78,0960758400. Maka untuk probabilitas keadaan:
P (5, 0, 0, 0) = 78,0960758400 1
= 0,0128047406
P (1, 4, 0, 0) = 2,3257292181 x 0,0128047406
= 0,029780359
Pengolahan data koefisien dan probabilitas keadaan antrian yang lainnya bisa dilihat pada lampiran H.
Tabel 4.7
Probabilitas Keadaan Antrian
No
Keadaan Sistem Koefisien Probabilitas n1 n2 n3 n4
1. 1 4 0 0 2,3257292181 0,029780359
2. 0 4 0 1 3,9731207475 0,050874781
